Порядок выполнения работы.
1. Включите стенд, осциллограф, подключенный к выходу импульсно-фазового детектора (ИФД), и анализатор спектра, подключенный к выходу ССЧ для прогрева. Листая страницы ЖК-дисплея, ознакомьтесь с их содержанием.
2. Ознакомьтесь с работой синтезатора. Для этого, пользуясь клавиатурой управления, в соответствии с описанием лабораторного стенда, включите ФАП, ИФД1, установите частоту выходных колебаний 1050 кГц и КФ.Д. = 4,5. Полосу пропускания ФНЧ выберите равной 1 кГц, род работы - немодулированные колебания. Изменяя частоту выходного сигнала через 10 кГц до 1250 кГц, наблюдайте изменение показаний UФ.Д. ЖК-дисплея. Повторите эксперимент, подключив ИФД2.
3. Снимите настроечную характеристику ГУН ССЧ. Для этого установите переключатель РОД РАБОТЫ в положение НЕМОД., ФАП - выкл., остальные в произвольных состояниях. Изменяя управляющее напряжение на варикапах ручкой КФ.Д. от минимально возможного до максимально возможного значений, снимите зависимость fвых = f(Eупр), считая Eупр = КФ.Д..
4. Измерьте полосу
удержания кольца ФАП. Для этого при
максимальном КФ.Д.
включите ИФД1, полосу пропускания ФНЧ
- 1 кГц,
замкните кольцо ФАП, установите частоту
сигнала на выходе синтезатора равной
1000 кГц
и, плавно уменьшая КФ.Д.,
добейтесь возникновения синхронизации,
ориентируясь по показанием частотомера.
При этом минимальное значение частоты
выходных колебаний в полосе удержания
fy
min
окажется равным 1001
кГц. Далее,
плавно изменяя коэффициент деления
ДПКД в сторону увеличения частоты,
добейтесь срыва синхронизации и отметьте
верхнее значение рабочей частоты в
полосе синхронизации -
fy
max.
Вычислите
.Повторите эксперимент
при большем значении КФ.Д..
Для этого установите частоту 1002
кГц и повторите
описанный ранее эксперимент.
5. Исследуйте кратковременную и средневременную нестабильности частоты синтезатора при замкнутой и разомкнутой петле ФАП. Для этого установите полосу пропускания ФНЧ равной 50 Гц, режим работы синтезатора - НЕМОД., тип - ИФД1, частоту выходных колебаний равной 1100 кГц. Установку частоты в режиме с разомкнутой петлей ФАП осуществляйте потенциометром КФ.Д., с замкнутой петлей - кнопками УСТАНОВКА ЧАСТОТЫ и потенциометром КФ.Д. для синхронизации петли ФАП.
Снимите и постройте
зависимости кратковременной и
средневременной нестабильностей частоты
в функции от времени усреднения для
синтезатора при замкнутой и разомкнутой
петле ФАП. Измерения кратковременной
и средневременной нестабильностей
частоты проведите с помощью частотомера
в режиме измерения частоты при значениях
времени усреднения τ
= 0.001; 0.01; 0.1; 1 и 10 с.
Для каждого времени усреднения запишите
10 значений частоты (fi).
Вычислите среднюю частоту
,
дисперсию
,
где
и относительную нестабильность частоты
.
6. Исследуйте процесс установления частоты в синтезаторе с ФАП. Пользуясь клавиатурой на лицевой панели стенда в соответствии с описанием лабораторного стенда, замкните петлю ФАП, включите ИФД1, установите КФ.Д., и установите в синтезаторе режим двухуровневой частотной телеграфии (переключатель РОД РАБОТЫ в положение ЧТ1). Наблюдайте на экране осциллографа переходные процессы на выходе ИФД. Зарисуйте различные виды переходных процессов, изменяя в максимальных пределах коэффициент передачи ИФД (КФ.Д.), полосу пропускания ФНЧ и текущее значение частоты выходного сигнала.
7. Исследуйте зависимость уровня побочных спектральных составляющих в спектре выходного сигнала ССЧ от коэффициента передачи ИФД (КФ.Д.) и полосы пропускания ФНЧ. Для этого замкните петлю ФАП, установите режим НЕМОД.; включите ИФД1. Зарисуйте изменения спектра выходного сигнала синтезатора при изменении КФ.Д. и при переключении полосы пропускания ФНЧ. Измерьте относительный уровень амплитуд спектральных составляющих с частотами f = fВЫХ ± 1 кГц.
Наблюдения проводятся на частоте 1100 кГц. Сравните спектрограммы выходного сигнала синтезатора при замкнутой и разомкнутой петле ФАП в областях малых (± 100 Гц) и больших (± 5 кГц) расстроек относительно частоты полезного сигнала. Эксперимент проводится при полосе пропускания ФНЧ 50 Гц.