ПОСОБИЕ ПО ЛАБАМ СФУ

Рвых = Р(ω0 )+ Р(ω0 + Ω)+ Р(ω0 − Ω)+ Р(ω0 + 2Ω)+ ... = = 12 Im2 0 RH [J02 (M ) + J12 (M ) + J−21 (M ) + J22 (M ) + ...]= Р0

Здесь 12 Im2 0 RH = Р0 - мощность гармонического (немодулированного)

сигнала, а сумма в квадратных скобках, согласно свойству 4 бесселевых функций, равна единице. Следовательно, мощность передатчика с угловой модуляцией остается постоянной независимо от параметров модуляции. В этом отношении ЧМ и ФМ выгодно отличаются от амплитудной модуляции,

для которой выходная мощность передатчика меняется в больших пределах (например, при максимальной глубине модуляции m=1, мощность передатчика АМ меняется от нуля до 4P0).

) По существующим стандартам в ЧМ радиовещании максимальная девиация частоты ( fМАХ) не должна превышать 50 кГц, а верхняя частота модуляции F=15 кГц.

Список литературы

1. Лабораторный практикум по курсу «Радиотехнические цепи и сигналы»: учеб. пособие / В. В. Бавыкина, В. Ф. Камсков, Б. Л. Кащеев, В. П. Моисеев; ред. Б. Л. Кащеев. – М.: Высшая школа, 1985. – 208 с.

2.Гоноровский, И. С. Радиотехнические цепи и сигналы / И.С. Гоноровский. − М.: Радио и связь, 1986. − 510 с.

3.Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник. – М.: Высш.

Школа., 2000. – 462 с.

3.Тихонов, В. И. Нелинейные преобразования случайных процессов / В.И.

Тихонов. − М.: Радио и связь, 1986. − 259 с.

4. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров

/ Г. Корн, Т. Корн. − М.: Наука, 1978. − 831 с.

6.Градштейн, И.С. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений / И.С. Градштейн, И.М. Рыжик. − М.: Наука, 1971. − 1108 с.

7.Гутников, В. С. Фильтрация измерительных сигналов / В.С. Гутников. − Л.: Энергоатомиздат, 1990. − 192 с.

Содержание

Предисловие ……………………………………………………………………... 3

Общая характеристика учебно-исследовательского лабораторного комплекса для анализа сигналов и цепей …………………………………………………... 4 Лабораторная работа № 1. Спектральный анализ сигналов………………... 8 Лабораторная работа № 2. Дискретизация непрерывных сигналов……… 12 Лабораторная работа № 3. Исследование законов распределения случайных процессов………………………………………………………………………... 18

Лабораторная работа № 4. Преобразование случайных сигналов в линейных цепях……………………………………………………………………….. 22

Лабораторная работа № 5. Преобразование формы и спектра сигналов безинерционным нелинейным элементом……………………………………. 26

Лабораторная работа № 6. Усиление сигналов…………………………….. 32 Лабораторная работа № 7. Умножение частоты…………………………… 36

Лабораторная работа № 8. Амплитудная модуляция……………………… 40 Лабораторная работа № 9. Преобразование частоты ……………………... 46 Лабораторная работа № 10. Исследование частотного модулятора……… 49 Лабораторная работа № 11. Детектирование АМ колебаний……………... 55 Лабораторная работа № 12. Исследование детектора ЧМ сигналов ……... 58 Лабораторная работа № 13. Исследование LC-автогенератора…………… 63 Лабораторная работа № 14. Исследование RC-генератора…………........... 69 Лабораторная работа № 15. Исследование LC-генератора под внешним воздействием………..................................................................................................

74

Лабораторная работа № 16. Преобразование случайных сигналов в нелинейных цепях……................................................................................................ 80

Приложение 1. Краткие теоретические сведения о сигналах………………. 85

Приложение 2. Дискретизация информационных сигналов………………...

95

Приложение 3. Краткие сведения о расчете спектра при нелинейных

преобразованиях сигналов…………………………………………………………….. 101

Приложение 4. Умножение частоты…………………………………………. 109 Приложение 5. Преобразование частоты…………………………………… 112 Приложение 6. Амплитудная модуляция…………………………………… 114 Приложение 7. Детектирование АМ сигналов……………………………... 119

Литература ……………………………………………………………………..133

Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет»

РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И СИГНАЛЫ

Лабораторный практикум для студентов радиотехнических специальностей

Часть 2

Красноярск 2007

Баскова А.А. Кашкин В.Б. Патюков В.Г. Радиотехнические цепи и сигналы. Лабораторный практикум для студентов радиотехнических специальностей. - Красноярск: Изд-во СФУ. 2007. с.

Введение

Лабораторный практикум включает в себя лабораторные работы по основным разделам курса “Радиотехнические цепи и сигналы. В курсе рассматривается теория детерминированных и случайных радиосигналов, а также теория преобразования сигналов в линейных и нелинейных цепях.

Лабораторный практикум включает 12 лабораторных работ, и состоит из двух частей. Часть 2 состоит из 8 лабораторных работ. Описание каждой работы содержит рекомендации по подготовке к выполнению задания, описания лабораторных установок, домашнее задание и указания к содержанию отчета. В конце каждой работы даны вопросы для самопроверки и литература. При подготовке к выполнению лабораторных работ студенты могут воспользоваться указанными источниками.

Лабораторная работа №1

Нелинейное резонансное усиление и умножение частоты

Цель работы – исследование нелинейного резонансного усиления и умножения частоты. В работе снимаются колебательные характеристики нелинейного элемента – транзистора при различных смещениях, определяется коэффициент усиления в режиме удвоения и утроения частоты.

Основные обозначения, расчетные формулы и определения

Принципиальная схема нелинейного резонансного усилителя

Рисунок 1.1 Принципиальная схема нелинейного резонансного усилителя.

приведена на рисунке 1.1.

Режим работы нелинейного элемента в схеме усилителя показан на рисунке 1.2.

Пусть на входе усилителя действует напряжение:

где . При этом ток, протекающий в коллекторной цепи транзистора,

где n=1 до ∞ , напряжение на коллекторе, если контур настроен в резонанс на одну из гармоник,

где Zэкр – эквивалентное сопротивление параллельного контура при резонансе; Uкm – амплитуда напряжения на коллекторе при резонансе.

Кусочно-линейная аппроксимация характеристики транзистора Iк (Uб)

(1.4)

позволяет найти амплитуды гармонических составляющих тока как функции угла отсечки:

При анализе нелинейных цепей с избирательной нагрузкой квазилинейным методом вводятся характеристики и параметры нелинейного элемента для интересующей гармоники.

Рисунок 1.2 Графики, поясняющие режим работы нелинейного

резонансного усилителя

Так, параметром транзистора по первой гармонике в схеме (рисунок 9.1) является средняя крутизна

Коэффициент усиления нелинейного резонансного усилителя по первой гармонике

Зависимость амплитуды первой гармоники коллекторного тока Ik1 или амплитуды напряжений на контуре Uкm от амплитуды входного напряжения Uбm называется колебательной характеристикой.

Зависимость коэффициента усиления нелинейного резонансного усилителя по первой гармонике Kí 1 от амплитуды напряжения

недонапряженном режиме имеет вид, показанный на рисунке (1.2), в

перенапряженном режиме наблюдаются провалы в импульсах коллекторного тока. Критический режим представляет собой