Усилитель радиосигналов

Цель работы: экспериментальное исследование процесса усиления высокочастотных амплитудно-модулированных радиосигналов. В задачи лабораторной работы входят:

• определение влияния проводимости обратной связи усилительного прибора на деформацию амплитудно-частотной характеристики УРС;

• изучение условия устойчивости УРС и ее зависимости от крутизны усилительного прибора.

Лабораторная установка предназначена для экспериментальных исследований процесса усиления высокочастотных амплитудно-модулированных колебаний с помощью усилителей радиосигналов. На установке определяются:

• амплитудно-частотные характеристики усилителей радиосигналов на биполярных и полевых транзисторах;

• влияние проводимости обратной связи на деформацию АЧХ различных типов УРС: на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером; на биполярных транзисторах, включенной по каскодной схеме; на полевом транзисторе, включенном по схеме с общим истоком;

• зависимость устойчивого коэффициента усиления по напряжению усилителя радиосигналов на биполярном транзисторе от его крутизны.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка предназначена для экспериментальных исследований в автономном режиме при использовании встроенных измерительных приборов и режиме работы с внешними измерительными приборами. Вид лицевой панели лабораторной установки приведен на рис. 2.9. На левом верхнем поле изображена структурная схема установки. На нижнем поле расположена панель ручного управления с переключателями режимов работы. На правом поле расположен цифробуквенный дисплей с кнопками управления.

Рис. 2.9. Внешний вид лицевой панели

Лабораторная установка включает в себя генератор высокой частоты G_c, делитель уровня входного сигнала, входной контур, три блока усилителей радиосигналов, нагруженных на выходные контура и выходнокоммутатор напряжений.

Панель ручного управления

Панель ручного управления состоит из трех полей.

В поле «ГВЧ» (генератор высокочастотного сигнала u_с) расположены:

• «ДИАПАЗОН» – кнопка переключения частотных диапазонов;

• «Д1», «Д2» – индикаторы включения диапазонов;

• «ЧАСТОТА» – потенциометр плавной регулировки частоты ГВЧ;

• «УРОВЕНЬ» – кнопка с индикаторами переключения уровня сигнала.

В поле «УРС» (усилитель радиосигналов) имеются:

• «ТИП УСИЛИТЕЛЯ» – кнопка переключения типа исследуемого УРС;

• «КРУТИЗНА» – потенциометр плавной регулировки крутизны транзистора по схеме с ОЭ;

• «К_f» – кнопка подключения конденсаторов во входных и выходных контурах;

• «К_н» – кнопка подключения резисторов, шунтирующих выходные контура УРС.

Поле цифробуквенного дисплея

На цифробуквенном дисплее отображаются измеряемые величины и номер пункта работы. Под дисплеем расположены следующие кнопки:

• «<<» – кнопка перелистывания страниц с пунктами работы к началу;

• «>>» – кнопка перелистывания страниц с пунктами работы к концу;

• «Т» – кнопка сброса контроллера управления.

С помощью кнопки «ТИП УСИЛИТЕЛЯ» происходит подключение одного из трех блоков УРС к выходу лабораторной установки.

Блок I служит для исследования амплитудно-частотных характеристик УРС на биполярном транзисторе.

Блок II предназначен для проведения исследований амплитудно-частотных характеристик УРС на полевом транзисторе.

Блок III позволяет проводить исследования амплитудно-частотных характеристик каскодного усилителя радиосигналов, выполненного на биполярных транзисторах.

Входной немодулированный сигнал U_c(t)=U_mccosω_ct поступает на входной контур УРС, подключенный к входам усилительных приборов трех блоков. В поле «ГВЧ» находятся кнопки управления параметрами генератора высокой частоты (генератора входного сигнала). С помощью последовательного нажатия кнопки «ДИАПАЗОН» происходит переключение диапазонов настройки контуров: индикатор «Д1» отображает диапазон частот 700–1200 кГц, а индикатор «Д2» – 1200–1500 кГц. Плавная регулировка частоты происходит с помощью потенциометра «ЧАСТОТА». Переключение уровней сигнала 1:1 и 1:10 происходит с помощью последовательного нажатия кнопки «УРОВЕНЬ». Индикация уровня входного сигнала происходит с помощью светодиодов 5мВ и 50 мВ. На выходе генератора высокой частоты регистрируется значение частоты f_c входного сигнала. Регистрация этого значения может быть выполнена с помощью встроенного частотомера (в поле цифробуквенного дисплея на лицевой панели установки) либо с помощью внешних измерительных приборов.

В лабораторной установке предусмотрена возможность одновременного изменения собственных резонансных частот всех контуров путем последовательного нажатия кнопки «K_f». При подключении конденсаторов светодиодный индикатор у кнопки «K_f» светится. При отключенных конденсаторах – не светится. Для снятия амплитудно-частотных характеристик УРС при нагрузке предусмотрено шунтирование выходного контура резистором. Подключение резисторов осуществляется с помощью кнопки «К_н». При подключении резисторов светодиодный индикатор у кнопки «K_н» светится. При отключенных конденсаторах – не светится.

Для измерения зависимости устойчивого коэффициента усиления УРС от величины крутизны биполярного транзистора предусмотрена регулировка эмиттерного тока с помощью переменного резистора, которая осуществляется с помощью потенциометра «КРУТИЗНА».

На задней стенке установки имеются контрольные выходы: «Вых. 1» – частота входного сигнала f_c, «Вых. 2» – напряжение на выходе усилителей радиосигналов u_с.