7. Исследовать зависимость частоты генерации от температуры кр.

7.1. Включить схему автогенератора с КР в цепи обратной связи (переключатель ТИП СХЕМЫ в положении 3).

7.2. После 10-15-минутного остывания лабораторного стенда снять зависимость частоты колебания АГ от температуры КР так, как это делалось при выполнении п.6. задания. Результаты измерений занести в табл. 3.25.

Таблица 3.25

Зависимость частоты колебаний АГ от температуры кварцевого резонатора

t, ºC	55	50	45	40	35	30	25

После окончания эксперимента убедиться, что кнопки НАГРЕВ КР и НАГРЕВ ТР-Р выключены!

По данным табл. 3.25 построить графики. Определить ТКЧ кварцевого резонатора в диапазоне температур 25…40⁰ С.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Исследуемые электрические схемы.

3. Таблицы 3.19…3.25 с результатами измерений.

4. Графики экспериментальных зависимостей.

5. Краткие выводы с анализом результатов работы.

Контрольные вопросы

Основные

1. Назвать основные причины нестабильности частоты АГ и способы ее уменьшения.

2. Пояснить зависимость частоты генерации АГ от температуры КР.

3. В чем разница между понятиями долговременной и кратковременной нестабильности частоты АГ?

4. Пояснить зависимость частоты генерации кварцевого АГ от температуры транзистора.

5. Как влияет температура транзистора на частоту бескварцевого АГ?

6. Пояснить влияние шума на стабильность частоты автогенератора.

Дополнительные

7. Как изменится частота автоколебаний при увеличении длины линии задержки в цепи обратной связи?

8. Как можно количественно оценить стабильность частоты автогенератора?

9. Дать примеры влияния на параметры устройств а) кратковременной; б) долговременной стабильности частоты автогенератора.

10. С какой точностью необходимо производить запись и обработку экспериментальных данных?

11. Пояснить особенности осцилляторных схем кварцевых автогенераторов.

12. Пояснить особенности фильтровых схем автогенераторов.

4. Частотная модуляция

4.1. Теоретическая подготовка к работе

Общие соотношения при угловой модуляции

Понятие угловой модуляции (УМ) объединяет как частотную (ЧМ), так и фазовую (ФМ) разновидности модуляции. Частным случаем ЧМ и ФМ является частотная и фазовая манипуляции.

При осуществлении УМ гармоническим сигналом мгновенное значение высокочастотного напряжения равно

,

где ₀ – средняя частота модулированного сигнала;

– частота модулирующего сигнала;

– индекс модуляции;

– начальная фаза колебания. Для простоты записи обычно ее полагают равной нулю.

Мгновенные значения частоты и фазы колебания связаны между собой соотношениями:

; .

Отсюда следует, что частотная модуляция всегда сопровождается изменением фазы, а фазовая – изменением частоты. Различие между ЧМ и ФМ состоит в том, что при ЧМ пропорционально амплитуде модулирующего сигнала изменяется частота высокочастотного напряжения, а при ФМ – фаза. Таким образом, индекс модуляции при частотной модуляции равен

, а при фазовой ,

где f и  – девиация частоты и девиация фазы.

 Мгновенная частота ЧМ-колебания при модуляции произвольным сигналом

,

где – крутизна линейной модуляционной характеристики.

 Мгновенное значение высокочастотного напряжения ЧМ-колебания

.

В частном случае при ЧМ гармоническим сигналом :

мгновенная частота ;

фаза ЧМ-колебания ;

мгновенное значение высокочастотного напряжения

,

где – девиация частоты;

– индекс модуляции. Если ЧМ осуществляется сложным колебанием, то индекс модуляции есть отношение девиации частоты, соответствующей наибольшей величине сигнала, к наиболее высокой из модулирующих частот .

 Девиация частоты при преобразовании фазовой модуляции в частотную (косвенный метод получения ЧМ)

,

где – девиация фазы;

– крутизна модуляционной характеристики фазового модулятора.

При модуляции несколькими частотами девиация частоты определяется на минимальной модулирующей частоте, которую передатчик должен пропускать без искажений: .

 Ширина полосы частот, занимаемой ЧМ-колебанием, с учетом лишь тех составляющих спектра, амплитуды которых составляют не менее 1% амплитуды немодулированного колебания (эффективная ширина спектра)

,

где – наибольшая из модулирующих частот.

Для осуществления ЧМ наиболее широко используются модуляторы на варикапах – полупроводниковых диодах с управляемой емкостью запертого p-n перехода.