МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Подлежит возврату

№ 0324

УСТРОЙСТВА ГЕНЕРИРОВАНИЯ

И ФОРМИРОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Для студентов всех форм обучения

по специальности 200700 «Радиотехника»

Часть 2

МОСКВА 200

3

Составители: Л.Г.Ендовицкая, С.Т.Кулаков, А.И.Александров, М.П.Кевлишвили, Д.А.Галкин

Редактор: Б.А.Снедков

Методические указания предназначены для студентов специальности 654200, выполняющих лабораторные работы по дисциплине "Устройства генерирования и формирования радиосигналов".

Печатаются по решению редакционно-издательского совета Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета).

Рецензенты: В.И. Каганов, В.А.Левин

Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет), 2003

Лабораторная работа №4 Частотная модуляция в автогенераторах на транзисторах

1. Цель работы.

Изучить:

- способы осуществления частотной модуляции;

- статические характеристики и спектральный состав частотно-модулированного сигнала.

2. Описание лабораторной установки.

Структурная схема лабораторной установки для исследования частотной модуляции приведена на рис.4.1, а принципиальная схема макета на рис.4.2.

Рис. 4.1

Схема (рис. 4.2) содержит: два автогенератора, эмиттерный повторитель и усилитель высокой частоты. Оба автогенератора построены по емкостной трехточечной схеме на биполярных транзисторах VT₁, VT₂ с заземленным коллектором. Колебательный контур LC автогенератора состоит из емкостей С₅, С₆ и последовательно соединенной цепочки, состоящей из индуктивности L₁ емкости C₄, варикапа VD₁, которая носит индуктивный характер. В кварцевом автогенераторе цепочка, состоящая из индуктивности L₂, кварцевого резонатора КР и варикапа VD₂ имеет также индуктивный характер. При этом КР работает на частоте последовательного резонанса. Смещение на базах комбинированное. Управление частотой автогенераторов осуществляется за счет изменения напряжения на варикапе. Постоянное напряжение на варикапы Ев подается от источника Е_п через потенциометр R₁ ограничительное сопротивление R₄ и контролируется вольтметром PV. Модулирующее - от внешнего генератора низкой частоты через цепочки R₁C₁ и R₂C₂. Выходные напряжения от автогенераторов на измерительные приборы (частотомер, спектроанализатор) подаются через эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе VT₃.

Рис. 4.2

Эмиттерный повторитель подключается к одному из автогенераторов с помощью переключателя S₁. Питание макета осуществляется от переменного тока напряжением 220В через встроенный стабилизированный выпрямитель.

3. Задание.

1. Выполняется при подготовке.

   1. Изучить рекомендованную литературу. Начертить предполагаемые зависимости, изучаемые в работе. Ознакомиться с порядком выполнения работы.

   2. Начертить упрощенные схемы осуществления частотной модуляции для:- автогенератора с "LC" колебательным контуром; - для автогенератора с кварцевой стабилизацией частоты.

2. Выполняется в лаборатории.

   1. Ознакомиться с исследуемым макетом и подключить приборы согласно схеме рис.4.1.

   2. Поставить переключатель S₁ в положение "L", подключить к клеммам "Вых" частотомер, включить питание.

   3. Снять зависимость ∆f = φ(E_B). Напряжение на варикапе изменять потенциометром R₁ и измерять вольтметром PV. Построить статическую модуляционную характеристику, выделить на ней прямолинейный участок с максимальной крутизной (эффективностью управления), определить среднюю точку и максимальное модулирующее напряжение U_Ωмакс.

   4. Повторить п.3 для кварцевого автогенератора, при этом переключатель S₁ поставить в положение "KB".

   5. Подключить к выходным клеммам анализатор спектра, а к клеммам "U_Ω" - звуковой генератор.

   6. Подать от звукового генератора напряжение в пределах линейной части статической модуляционной характеристики и для четырех значений частот (3; 5; 10; 15 кГц) наблюдать спектр ЧМ сигнала.

   7. Повторить п. 6 для кварцевого автогенератора с ЧМ.

4. Содержание отчета.

   1. Упрощенные схемы исследуемых автогенераторов с ЧМ.

   2. Результаты измерений, полученных в п.п. 3, 4, 6, 7.

   3. Дать сравнительную оценку результатов исследований ЧМ "LC" и кварцевых автогенераторов.

5. Контрольные вопросы.

   1. Что такое индекс частотной модуляции?

   2. Чем отличается ЧМ от ФМ?

   3. Каким образом ЧМ преобразовать в ФМ?

   4. В чем состоит косвенный метод осуществления ЧМ?

   5. Дать сравнительную оценку косвенного и прямого методаосуществления ЧМ.

   6. Принцип работы двухтактных частотных модуляторов.

   7. Методы повышения стабильности частоты в ЧМ автогенераторах.

   8. Чему равна ширина спектра ЧМ колебаний?

Библиографический список

1. Радиопередающие устройства/Под ред. Благовещенского М.В. и Уткина Г.П. - М.: Сов. радио, 1982-с. 332-334.

2. Александров А.И. Модуляция в устройствах формирования радиосигналов. Частотная и фазовая модуляция: Уч. пос. М.:МИРЭА, 1992.

3. Петров Б.В., Романюк В.А. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах - М.: Высшая школа, 1989.-c. 199-206.