eltekh / 3 Семестр / РАДИОТЕХНИКА / Лаб. работа №03 Детектор амплитудно-модулированных сигналов / Описание Лаб работы №3
.docЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3.
Детектор амплитудно-модулированных сигналов.
Цель работы:
1. Исследование детектора амплитудно-модулированных сигналов в режим детектирования.
2. Исследование амплитудно-частотной характеристики фильтра низкой частоты детектора амплитудно-модулированных сигналов.
3.1 Подготовка к работе.
-
Повторить раздел: «Детектирование сигналов».
-
Повторить основные меню и элементную базу программы «Electronics Workbench».
3.2 Краткая теоретическая часть.
Амплитудный детектор предназначен для преобразования амплитудно-модулированных сигналов в напряжение, соответствующее огибающей этого сигнала. Для выпрямления радиочастотных колебаний применяются высокочастотные диоды. Общим для всех типов детекторов является наличие крутого изгиба в их вольтамперной характеристике. При подведении к входу амплитудного детектора высокочастотного напряжения ток диода VD будет представлять собой импульсы, проходящие в нагрузку Rn во время положительных полуволн входного напряжения. Величина отдельных импульсов тока в нагрузке будет прямо пропорциональна амплитудам соответствующих импульсов, поэтому огибающая выходных импульсов по своей форме будет повторять огибающую высокочастотного модулированного напряжения. Для получения модулирующего (низкочастотного) колебания к выходу детектора подключен фильтр низкой частоты, в качестве которого в лабораторной работе применён активный фильтр низкой частоты на операционном усилителе OU.
Рис. 3.1. Графики процесса детектирования амплитудно-модулированных сигналов.
Наряду с полезным нелинейным преобразованием сигнала в АД имеют место и другие нелинейные процессы, приводящие к искажению формы сигнала.
Схема амплитудного детектора с активным фильтром низкой частоты на операционном усилителе OU показана на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Схема амплитудного детектора.
С помощью переключателя (Space) вход второго канала осциллографа может быть подключён к выходу детектора для наблюдения на нагрузке Rn импульсов положительных полуволн входного амплитудно-модулированного напряжения. После изменения положения переключателя (Space) вход второго канала осциллографа подключается к выходу фильтру низкой частоты для наблюдения модулирующего (низкочастотного) колебания.
Для снятия амплитудно-частотной характеристики фильтра низкой частоты необходимо соединить на схеме точки 1 и 2, при этом на вход фильтра будет подключёно напряжение функционального генератора.
3.3 Порядок выполнения работы.
Эксперимент 1. Исследование детектора амплитудно-модулированных сигналов в режим детектирования.
- Открыть файл L3 1.ewb (рис. 3.2).
- Установить режим работы источника АМ амплитудно-модулированных сигналов в соответствии с рис. 3.3.
Рис. 3.3. Панель настройки источника АМ амплитудно-модулированных сигналов.
Рис. 3.4. Лицевая панель осциллографа.
- Изобразить осциллограммы напряжений. Используя визирные линии, по осциллограмме определить длительность периодов амплитудно-модулированного Т ` и продетектирован-ного Т ” сигналов. По измеренным периодам вычислить соответствующие частоты. Полученные результаты записать в таблицу 3.1.
Таблица 3.1
Измерено |
Вычислено |
||||
Период Т ` |
Период Т ” |
Период модулирующего сигнала Т |
Частота Ω`
|
Частота Ω”
|
Частота Ω |
|
|
|
|
|
|
- Установить режим работы осциллографа в соответствии с рис. 3.5.
Рис. 3.5. Лицевая панель осциллографа.
- Подключить второй вход осциллографа к выходу фильтра низкой частоты, для чего изменить положение переключателя Z (Space), нажав клавишу «Пробел» клавиатуры. Включить схему.
- Изобразить осциллограммы напряжений. Используя визирные линии, по осциллограмме выходного напряжения фильтра низкой частоты определить длительность периода модулирующего (низкочастотного) колебания. По измеренному периоду вычислить частоту модулирующего (низкочастотного) колебания. Полученные результаты записать в таблицу 4.1.
Эксперимент 2. Исследование амплитудно-частотной характеристики фильтра низкой частоты детектора амплитудно-модулированных сигналов.
- Установить режим работы измерителя АЧХ и ФЧХ (Bode Plotter) в соответствии с
рис. 3.6.
Рис. 3.6. Лицевая панель измерителя АЧХ и ФЧХ.
- Подключить на вход фильтра низкой частоты детектора амплитудно-модулированных сигналов переменное напряжение с выхода функционального генератора, для чего соединить на схеме точки 1 и 2. Включить схему.
- Изобразить амплитудно-частотную характеристику фильтра низкой частоты детектора амплитудно-модулированных сигналов.
Контрольные вопросы
1. В каких устройствах используются детекторы амплитудно-модулированных сигналов?
2. Какой основной алгоритм преобразования сигналов используется при построении детектора амплитудно-модулированных сигналов?
3. Из каких соображений выбираются параметры фильтра низкой частоты детектора амплитудно-модулированных сигналов?