ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

ИССЛЕДОВАНИЕВХОДНОЙЦЕПИ СЭЛЕКТРОННОЙПЕРЕСТРОЙКОЙ

ПРИРАЗЛИЧНЫХВИДАХСВЯЗИСАНТЕННОЙ

Цель работы:

–исследовать зависимость резонансного коэффициента передачи входной цепи (ВЦ) от частоты К0 (f ) при различных видах связи с антенной

иразличных нагрузках в трех поддиапазонах;

–установить формы резонансных характеристик ВЦ К(f ) на краях и

в середине одного поддиапазона для внешнеемкостной и индуктивной связи при одном значении сопротивления нагрузки при малом (1 мВ) и большом (1 В) уровнях входного сигнала;

– определить по результатам проведенного измерения изменение эквивалентного затухания контура ВЦ внутри поддиапазона δэ.

Краткиетеоретическиесведения

Резонансный коэффициент передачи одноконтурной ВЦ с внешнеемкостной связью определяют следующим образом [1]:

где Ссв – емкость связи; Са – емкость антенны; ω – угловая резонансная частота; L – индуктивность контура ВЦ; p2 – коэффициент включения входа

следующего каскада к контуру ВЦ; δэ – эквивалентное затухание контура ВЦ. Резонансный коэффициент передачи ВЦ с индуктивной (трансформа-

торной) связью рассчитывают по формуле [1]

где kсв – коэффициент связи между контурами; fа′ – резонансная частота антенной цепи; Lсв – индуктивность связи.

ется с ростом частоты (fа′ = fmax Kук ), т.к. ЭДС, наводимая антенной цепью

в контуре ВЦ, пропорциональна реактивной составляющей сопротивления между контурами. Кроме того, ЭДС пропорциональна току в антенной цепи, а

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ВХОД. ЦЕПИ С ЭЛЕКТРОНН. ПЕРЕСТРОЙКОЙ ПРИ РАЗЛИЧН. ВИДАХ СВЯЗИ С АНТЕННОЙ

по мере увеличения частоты и приближения к резонансной частоте антенной цепи происходит уменьшение комплексного сопротивления Zа′, образованно-

го емкостью антенны, индуктивностью связи, и увеличение тока в антенне. В режиме «удлинения» fà′ < fmin коэффициент передачи уменьшается с

ростом частоты (fà′ = fmin Kóä ). Это объясняется увеличением сопротивления

антенной цепи Zа′, что вызывает уменьшение тока в ней. Кроме того, сопротивление связи между контурами растет. Изменение Zа′ более сильно, особенно при

приближении к fа′. На практике обычно выбирают fà′ =(0,5 −0,7) fmin .

При больших амплитудах сигнала на контуре с варикапом происходит сдвиг частот, на которых наблюдаются максимум амплитуды первой гармоники тока в контуре и ее нулевая фаза (первую из этих частот называют квазирезонансной, вторую – резонансной). Для упрощения расчетов цепей с нелинейной емкостью вводят понятие эффективной емкости при большом сигнале, что позволяет использовать при таких расчетах формулы той же структуры, что и для линейных цепей. Эффективная емкость зависит от условий, при которых она определена. Во всех случаях эффективная емкость с увеличением амплитуды переменного напряжения возрастает. Это связано с тем, что увеличение емкости на одной полуволне сигнала превышает уменьшение её на другой полуволне.

Описаниелабораторнойустановки

Лабораторная установка (рис. 1) представляет собой одноконтурную входную цепь, перестраиваемую изменением напряжения на варикапе.

Основными характеристиками установки являются:

1.Диапазон частот: для 1-го поддиапазона – 540–760 кГц; для 2-го поддиапазона – 750–1120 кГц; для 3-го поддиапазона – 1 120–1 600 кГц.

2.Пределы изменения управляющего напряжения на варикапе–2–56 В.

3.Коэффициент перекрытия варикапа по емкости – 2,25.

Питание установки включается тумблером «Сеть». Коммутацию вида связи антенны с контуром входной цепи осуществляют с помощью переключателя S1:

–при внешнеемкостной связи переключатель S1 ставят в положение 2 или 3 (емкость связи С2 или С3);

–при индуктивной связи – в положении 4;

–при смешанной связи – 1.

Переход с одного поддиапазона на другой производят с помощью переключателя S2, перестройку контура – с помощью ручки «Настройка».

Управляющее постоянное напряжение контролируется вольтметром, подключенным к клемме Еy.

С помощью переключателя S3 можно подключать в качестве нагрузки различные резисторы (R1, R2, R3). Эквивалент антенны смонтирован внутри лабораторной установки (C1 = 200 пФ).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ВХОД. ЦЕПИ С ЭЛЕКТРОНН. ПЕРЕСТРОЙКОЙ ПРИ РАЗЛИЧН. ВИДАХ СВЯЗИ С АНТЕННОЙ

Порядоквыполненияработы

1.Составить план проведения измерений, структурную схему измерительной установки и согласовать их с преподавателем. Минимальная величина управляющего напряжения на варикапе должна быть не менее 1 B.

2.Найти резонансный коэффициент передачи ВЦ в диапазоне, определяемый видом связи с антенной, на трех частотах каждого поддиапазона.

3.Снять амплитудно-частотную характеристику ВЦ, установить расстройки по обе стороны от резонансной частоты, при которых имеет место ослабление сигнала на 3, 6 и 20 дБ в двух-трех точках каждого поддиапазона.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ВХОД. ЦЕПИ С ЭЛЕКТРОНН. ПЕРЕСТРОЙКОЙ ПРИ РАЗЛИЧН. ВИДАХ СВЯЗИ С АНТЕННОЙ

4. Вычислить эквивалентное затухание контура ВЦ по формуле

δэ= 2∆ff0,7 ,

0

где 2∆f0,7 – полоса пропускания ВЦ на уровне 0,7; f0 – резонансная частота.

Расчетноезадание

Рассчитать и построить графики зависимости резонансного коэффициента передачи родной цепи от частоты при емкостной связи с антенной и индуктивной связи с «удлиненной» и «укороченной» антеннами, используя следующие данные: емкость антенны Са = 200 пФ, эквивалентное затухание

контура входной цепи δэ = 2·10-2; коэффициент включения p2 = 0,6.

Остальные исходные данные следует выбирать из табл. 1 и табл. 2 по последней цифре номера своей зачетной книжки.

Результаты расчета резонансного коэффициента передачи ВЦ занести в табл. 3.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ВХОД. ЦЕПИ С ЭЛЕКТРОНН. ПЕРЕСТРОЙКОЙ ПРИ РАЗЛИЧН. ВИДАХ СВЯЗИ С АНТЕННОЙ

Таблица 3

Емкостная:

Cсв1

Cсв2

Индуктивная:

fà′ < fmin fà′ > fmax

Содержаниеотчета

В отчете необходимо привести следующее:

1.Структурную схему установки для снятия экспериментальных зависимостей и принципиальную схему ВЦ (отдельно для каждого вида связи) только для одного поддиапазона.

2.Результаты выполнения расчетного задания.

3.Таблицы с результатами экспериментальных исследований.

4.Оценку погрешности определения резонансного коэффициента передачи ВЦ на резонансной частоте (на краях одного из поддиапазонов*).

5.Графики зависимости резонансного коэффициента передачи от частоты внутри каждого поддиапазона для различных видов связи (графики привести на одном рисунке).

Контрольныевопросыизадания

1.Какие параметры характеризуют селективные свойства ВЦ?

2.Привести структурную и принципиальную схемы входных цепей с внешнеемкостной, индуктивной связями и описать принцип их работы.

3.Перечислить достоинства и недостатки схем ВЦ с внешнеемкостной, индуктивной и смешанной связями. Привести графики зависимости резонансного коэффициента передачи от частоты для каждого вида связи.

4.Дать обобщенную эквивалентную схему одноконтурных входных цепей. Каково назначение каждого элемента?

5.Как влияют величины входного сопротивления и емкости усилителя радиосигналов на параметры входной цепи?

6.Зависит ли неравномерность коэффициента передачи по диапазону от величины емкости связи?

7.Как выбрать емкость конденсатора связи?

8.От чего зависит избирательность входной цепи?

9.Что определяет выбор полосы пропускания ВЦ?

*Поддиапазон, для которого определяют погрешность измерения коэффициента передачи, устанавливает преподаватель.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ВХОД. ЦЕПИ С ЭЛЕКТРОНН. ПЕРЕСТРОЙКОЙ ПРИ РАЗЛИЧН. ВИДАХ СВЯЗИ С АНТЕННОЙ

10.Какую величину связи следует выбирать при индуктивной связи антенны с контуром ВЦ?

11.Привести схему подключения входной цепи к усилителюрадиосигналовна биполярном транзисторе и пояснить назначениекаждого элемента.

12.Какое влияние оказывает мощная сосредоточенная помеха, действующая вместе с полезным сигналом, на входную цепь, перестраиваемую с помощью варикапа?