Задание 2

Исследуйте влияние Fв реального ФНЧ 1-го порядка на форму выходного сигнала амплитудного детектора. На входе s(t) используйте АМ сигнал из задания 1 со следующими изменениями: Fнес = 15 кГц, Fмод = 1,9 кГц. Наблюдайте и зафиксируйте осциллограммы и спектрограммы сигналов в следующей последовательности по каналам:

1) АМ сигнал s(t) (т. 1),

2) на выходе ФНЧ с Fв = 1 кГц (т. 3),

3) на выходе ФНЧ с Fв = 2 кГц (т. 3),

4) на выходе ФНЧ с Fв = 3 кГц (т. 3).

Сделайте выводы по результатам наблюдений.

Комментарии и выводы

В данной работе детектор огибающей (амплитудный детектор) выполнен в виде каскадного соединения безынерционного нелинейного элемента (БНЭ) – ограничителя с идеальной кусочно-линейной характеристикой (аналог идеального диода) и ФНЧ. БНЭ служит для обогащения спектра реакции низкочастотными колебаниями модулирующей F_м частоты (F_м = f_н – f_бок), которые отсутствуют во входном напряжении. ФНЧ предназначен для выделения полезных составляющих спектра выходного тока (его низкочастотных составляющих) и подавления всех остальных побочных продуктов нелинейного преобразования. Для этого его частота верхнего среза F_в выбирается из условия F < F_в < f, где F – максимальная частота в спектре модулирующего сигнала, f – несущая частота входного АМ сигнала.

Степень подавления побочных продуктов нелинейного преобразования по отношению к полезным составляющим определяется настройкой ФНЧ (его частотой верхнего среза F_в). Чем выше F_в, тем меньше степень их подавления.

Из результатов выполнения задания 1 видно, что:

1) спектр реакции ограничителя обогащается спектральной составляющей с частотой модуляции 1,9 кГц,

2) при использовании ФНЧ 1-го порядка искажения выходного сигнала, связанные с неполным подавлением ВЧ составляющих реакции БНЭ, возрастают с увеличением его частоты F_в.

Задание 3

Исследуйте влияние порядка реального ФНЧ с Fв = 2 кГц на форму выходного сигнала амплитудного детектора. На входе s(t) сохраните АМ сигнал из задания 2. Наблюдайте и зафиксируйте осциллограммы и спектрограммы сигналов в следующей последовательности по каналам:

1) на выходе ФНЧ 1-го порядка (т. 3),

2) на выходе ФНЧ 2-го порядка (т. 3),

3) на выходе ФНЧ 3-го порядка (т. 3),

4) на выходе идеального ФНЧ (т. 3).

Сделайте выводы по результатам наблюдений.

Комментарии и выводы

В данной работе детектор огибающей (амплитудный детектор) выполнен в виде каскадного соединения безынерционного нелинейного элемента (БНЭ) – ограничителя с идеальной кусочно-линейной характеристикой (аналог идеального диода) и ФНЧ. БНЭ служит для обогащения спектра реакции низкочастотными колебаниями модулирующей F_м частоты (F_м = f_н – f_бок), которые отсутствуют во входном напряжении. ФНЧ предназначен для выделения полезных составляющих спектра выходного тока (его низкочастотных составляющих) и подавления всех остальных побочных продуктов нелинейного преобразования. Для этого его частота верхнего среза F_в выбирается из условия F < F_в < f, где F – максимальная частота в спектре модулирующего сигнала, f – несущая частота входного АМ сигнала.

Степень подавления побочных продуктов нелинейного преобразования по отношению к полезным составляющим определяется качеством ФНЧ (его порядком). Чем выше порядок ФНЧ, тем больше степень их подавления.

Из результатов выполнения задания 1 видно, что:

1) спектр реакции ограничителя обогащается спектральной составляющей с частотой модуляции 1,9 кГц,

2) при увеличении порядка ФНЧ искажения выходного сигнала, связанные с неполным подавлением ВЧ составляющих реакции БНЭ, уменьшаются.