10.2. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка включает лабораторный макет, два высокочастотных генератора, осциллограф и анализатор спектра. Лабораторный макет для исследования нелинейных радиотехнических устройств содержит цепь, состоящую из полупроводникового диода, имеющего нелинейную ВАХ, регулируемого источника напряжения смещения , последовательно с которыми можно включать один или два источника электрических колебаний — генератор 1 и генератор 2. Выходное напряжение, снимаемое с нагрузки, подается одновременно на осциллограф и анализатор спектра, что позволяет проводить измерения во временной и частотной областях. Переключение рода нагрузки производится переключателемS1.1, с помощью которого можно включить: резисторную нагрузку 1, полосовой фильтр 2 (параллельный колебательный контур с резонансной частотой 200 кГц), полосовой фильтр 3 (резонансная частота 1,9 МГц) илиRС-нагрузку 4, емкость которой можно подключать или отключать с помощью переключателяS2. Миллиамперметр, включенный в цепь, показывает постоянную составляющую тока.

10.3. Задание и указания к выполнению работы

1. Исследование амплитудной модуляции.

1. Последовательно с источником смещения, резистивной нагрузкойR(положение1переключателяS1.1) и полупроводниковым диодом включить источники гармонических сигналов (высокочастотные генераторы 1 и 2), установив частотыf₁ = 2 МГц иf₂ = 100 кГц с амплитудами напряжений 0,5…1 В. Напряжение, снимаемое с резистивной нагрузки, подать на осциллограф и анализатор спектра. Регулируя напряжение смещенияE₀, следует:

a) установить постоянную составляющую тока диода около 30…40 мА и исследовать напряжение на резистивной нагрузке, пропорциональное сумме воздействующих на диод гармонических колебаний (рис. 10.4) с помощью осциллографа и анализатора спектра;

б) уменьшить постоянную составляющую тока через диод до минимального значения и исследовать влияние нелинейности диода (положение рабочей точки на ВАХ, определяемое напряжением смещения ) на форму и спектр тока в нелинейной цепи с помощью осциллографа и анализатора спектра.

2. Включить в качестве нагрузки модулятора полосовой фильтр 3, настроенный на частоту 1,9 МГц, подстроить генераторы так, чтобы частотасовпала с резонансной частотой колебательного контура, и исследовать форму и спектр полученного АМ-колебания с помощью осциллографа и анализатора спектра.

3. Снять модуляционную характеристику, т. е. зависимость коэффициента модуляции от амплитуды гармонического напряжения с частотой 100 кГц.

4. Наблюдать и зарисовать изменение формы АМ-колебания при небольших изменениях напряжения смещения.

2. Исследование гетеродинирования.

1. Последовательно с источником смещения, резистивной нагрузкойR(положение1переключателяS1.1) и полупроводниковым диодом включить источники гармонических сигналов (высокочастотные генераторы 1 и 2), установив частоты = 2 МГц и = (2,0 ± 0,2) кГц. Напряжение, снимаемое с резистивной нагрузки, подать на осциллограф и анализатор спектра. Регулируя напряжение смещения, следует:

a) установить постоянную составляющую тока диода около 30…40 мА и наблюдать и зарисовать напряжение на резистивной нагрузке, пропорциональное сумме воздействующих на диод гармонических колебаний;

б) уменьшить постоянную составляющую тока через диод до близкого к 0 значения и исследовать влияние нелинейности диода (положение рабочей точки на ВАХ, определяемое напряжением смещения) на форму и спектр тока в цепи с помощью осциллографа и анализатора спектра.

2. Включить в качестве нагрузки полосовой фильтр 2 (положение 2переключателяS1.1), настроенный на частоту 200 кГц, и наблюдать (и зарисовать) форму и спектр выделенного напряжения с помощью осциллографа и анализатора спектра.

3. Установить на одном из высокочастотных генераторов режим внутренней модуляции генерируемого сигнала (частота модуляции = 1 кГц), наблюдать и зарисовать форму преобразованного сигнала.