Описание лабораторного макета

Лабораторный макет «Исследование амплитудного детектора» выполнен в виде сменного блока установки по курсу «Радиоприемные устройства».

Макет включает в себя диодный детектор и цепи коммутации. Внешний вид передней панели макета и его принципиальная электрическая схема приведены на рис. 1 и 2 соответственно.

Рис. 1. Лицевая панель лабораторного макета.

Переключатель S2 позволяет изменять схему детектора. В положении 1 - последовательная схема на диоде VD1, в положении 2 - схема детектора с удвоением напряжения на диодах VD1 и VD2.

Высокочастотный сигнал поступает на вход макета через коаксиальные разъемы, обозначенные на лицевой панели KT1 и KT2.

В первом случае сигнал поступает через разделительный конденсатор С1 непосредственно на вход детектора. Рабочие частоты в этом случае могут варьироваться в широких пределах (рекомендуемый диапазон 400 - 500 кГц).

Рис. 2. Схема принципиальная электрическая.

Во втором случае сигнал поступает на детектор через однокаскадный резонансный УПЧ, частота настройки которого (приблизительно 400 – 500 кГц) определяется параметрами колебательного контура L1 - С2, а также входной емкостью детектора и емкостью измерительного прибора. Ключ S1 позволяет отключать детектор от контура УПЧ.

Внимание! В поставленном заказчику варианте лабораторных макетов УПЧ отсутствует. Вместо катушки L2 установлен резистор R9 (см. принципиальную схему, рис.2).

Переключатель S3 изменяет сопротивление нагрузки детектора R_H. Емкость нагрузки детектора С_н равна емкости СЗ при нахождении переключателя S3 в положениях 1 - 4. В положении 5 этого переключателя С_Н=СЗ+С4.

Постоянная составляющая тока диода измеряется микроамперметром РА. Форму тока, протекающего через диод, можно наблюдать в КТ4 с помощью осциллографа при установке S4 в положение 2.

Большинство измерений в процессе выполнения работы проводится при установке переключателей S1, S2, S4 в положение 1. В случае, когда используется другая схема коммутации, это оговаривается особо.

Переключатель S5 подключает резисторы R7 или R8, имитирующие различные значения входного сопротивления R_y следующего за детектором усилительного каскада.

Лабораторная установка, помимо исследуемого макета, включает высокочастотный генератор, два милливольтметра переменного напряжения, генератор звуковых частот и осциллограф. В процессе выполнения работы уровень сигнала на входе детектора устанавливается калиброван­ным аттенюатором высокочастотного генератора. Напряжение на входе детектора (КТЗ) измеряется милливольтметром В1. Переменную составляющую напряжения на выходе детектора можно измерить в КТ5 или КТ6 милливольтметром В2 или наблюдать с помощью осциллографа.

Генератор звуковых частот используется при работе высокочастотного генератора в режиме внешней модуляции.

Порядок выполнения работы

1. Исследование работы амплитудного детектора в режиме сильных и слабых сигналов.

Измерьте коэффициент выпрямления в режиме сильного и слабого сигнала. Для этого:

1.1 Соберите схему показанную на рис. 3. Переключатели макета установите в следующее положение: S1 – 1, S2 – 1, S3 – 1, S4 – 1, S5 – 1. При этом R_H=51 кОм, С_н=3 нФ.

1.2 С помощью ручек на генераторе Г4-18А подайте на вход макета КТ1 немодулированное напряжение с частотой 500 кГц и амплитудой 300 мВ.

1.3 Измерить с помощью осциллографа значение постоянной составляющей напряжения на нагрузке детектора . Рассчитать коэффициент выпрямления:

,

где - амплитуда напряжения на входе детектора немодулированного сигнала.

Рис. 3. Определение коэффициентов выпрямления в режимах сильного и слабого сигналов.

1.4 Уменьшите напряжение на выходе генератора до значения 100 мВ. Измерьте и, и рассчитать коэффициент выпрямления.

1.5 Сравните его со значением при сильном сигнале.

1.6 Измерьте коэффициент передачи детектора в режиме сильных модулированных сигналов (рис. 4). Для этого включите режим внутренней модуляции ВЧ генератора и установите глубину модуляции . Установите среднюю амплитудуAM сигнала максимально возможной. Для этого изменяя выходное напряжение генератора ручками «Ослабление» и «Плавно». Провести одновременное наблюдение входного и выходного сигналов. Убедиться в отсутствии искажений выходного сигнала. Определить амплитуду напряжения звуковой частоты на выходе детектора. Рассчитать коэффициент передачи детектора

1.3. Исследовать искажения AM сигнала из-за нелинейности детекторной характеристики. Увеличить глубину модуляции входного сигнала до значения . Убедиться в появлении искажений выходного напряжения.

Рис. 4. Определение коэффициента передачи детектора в режиме сильного сигнала.

Уменьшить среднюю амплитуду сигнала на клеммах на выходе генератора до значения =100 мВ. Произвести наблюдение входного и выходного сигналов и убедиться в увеличении искажений.