7. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторнаяработа1

Исследованиевходнойцепи

Цель лабораторной работы: экспериментальное исследование работающих в диапазоне сотен килогерц – единиц мегагерц одноконтурных входных цепей с ненастроенной антенной и электронной перестройкой собственной частоты контура, выполненных по следующим схемам:

•с внешнеемкостной связью;

•индуктивной связью антенны с контуром (в режиме удлинения);

•комбинированной связью.

Лабораторная работа включает 7 заданий.

Задание 1. Исследование входной цепи с внешнеемкостной связью антенны с контуром

Виртуальный стенд

Виртуальный стенд представляет собой приложение, разработанное в среде графического программирования фирмы National Instruments – LabVIEW

(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench).

Внешний вид виртуального стенда для выполнения задания 1 представлен на рис. 7.1.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

8

3

2

9

1

10

Рис. 7.1. Лицевая панель для выполнения задания 1: 1 – регулятор частоты панели ГВЧ; 2 – электронный частотомер; 3 – вольтметр входного сигнала; 4 – кнопка, ак тивирующая первую часть задания; 5 – кнопка, активирующая вторую часть зада ния; 6 – окно справочной информации; 7 – окно схемы лабораторного стенда с возможностью изменения схемы подключения; 8 – вольтметр входного сигнала; 9

– регулятор настройки контура ВЦ; 10 – служебное поле, отражающее текущее со стояние при удаленном доступе к лабораторному стенду; 11 – кнопка сохранения результата в таблице; 12 – кнопка завершения работы со стендом; 13 – окно таб лицы результатов; 14 – кнопка создания отчета; 15 – кнопка запуска теку щего измерения

Описание принципов работы с комплексом виртуальных измерительных приборов

Комплекс приборов, входящий в состав виртуального стенда включает в себя:

•генератор высокой частоты (ГВЧ);

•вольтметр переменного напряжения ГВЧ;

•вольтметр переменного напряжения для выходного сигнала;

•цифровой частотомер ГВЧ;

•блок настройки входной цепи (варикапа).

Общий вид совмещенной панели ГВЧ представлен на рис. 7.2. Частотомер показывает в цифровом виде частоту на выходе ГВЧ (на входе ВЦ). Вольтметр отображает значение переменного напряжения на выходе ГВЧ в цифровом виде и на стрелочном индикаторе.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

3

5

4

1

1

2

2

3

Общий вид совмещенной панели блока настройки ВЦ и вольтметра выходного сигнала представлен на рис. 7.3. Вольтметр показывает значение переменного напряжения на выходе ВЦ в цифровом виде и на стрелочном индикаторе.

Порядок выполнения экспериментальных исследований

Цель: получить зависимость выходного резонансного напряжения

Uрез = (Uвых)max на выходе буферного усилителя К от частоты fc входного сигнала для трех значений емкости конденсатора связи: С1, С2 и С3.

1.Провести измерения при значении емкости связи, равной С1.

1.1.Подключить С1.

1.2.Определить диапазон настройки входной цепи.

Установить потенциометр «НАСТРОЙКА» в крайнее левое положение (минимальная частота настройки входной цепи). Изменяя частоту вход-

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

ного сигнала fc, добиться резонанса. Зафиксировать минимальную частоту настройки fc min и значение резонансного напряжения Uрез на этой частоте.

Установить потенциометр «НАСТРОЙКА» в крайнее правое положение (максимальная частота настройки входной цепи). Изменяя частоту входного сигнала fc, добиться резонанса. Зафиксировать максимальную частоту настройки fc max и значение резонансного напряжения Uрез на этой частоте.

1.3. Измерить резонансное выходное напряжение.

Провести измерение резонансного напряжения Uрез для четырех значений частоты fc в диапазоне настройки входной цепи (fc min < fc < fc max). Для этого установить частоту входного сигнала и потенциометром «НАСТРОЙКА» добиться резонанса.

Зафиксировать установленную частоту fc и значение резонансного напряжения Uрез на этой частоте.

1.4.Результаты всех измерений занести в таблицу.

2.Провести измерения при значении емкости связи, равной С2.

2.1.Подключить С2.

2.2.Провести измерения по методике, описанной выше.

2.3.Результаты измерений занести в таблицу.

3.Провести измерения при значении емкости связи, равной С3.

3.1.Подключить С3.

3.2.Провести измерения по методике, описанной выше.

3.3.Результаты измерений занести в таблицу.

Задание 2. Исследование входной цепи с индуктивной связью антенны с контуром

Виртуальный стенд

Виртуальный стенд представляет собой приложение, разработанное в среде графического программирования фирмы National Instruments – LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench).

Внешний вид виртуального стенда представлен на рис. 7.4.

Описание принципов работы с комплексом виртуальных измерительных приборов

Комплекс приборов, входящий в состав виртуального стенда включает в себя:

•генератор высокой частоты (ГВЧ);

•вольтметр переменного напряжения ГВЧ;

•вольтметр переменного напряжения для выходного сигнала;

•цифровой частотомер ГВЧ;

•блок настройки входной цепи (варикапа).

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

8

3

2

9

1

10

Рис. 7.4. Лицевая панель для выполнения задания 2: 1 – регулятор частоты панели ГВЧ; 2 – электронный частотомер; 3 – вольтметр входного сигнала; 4 – кнопка, активирующая первую часть задания; 5 – кнопка, активирующая вторую часть за дания; 6 – окно справочной информации; 7 – окно схемы лабораторного стенда с возможностью изменения схемы подключения; 8 – вольтметр входного сигнала; 9 – регулятор настройки контура ВЦ; 10 – служебное поле, отражающее текущее состояние при удаленном доступе к лабораторному стенду; 11 – кнопка сохране ния результата в таблице; 12 – кнопка завершения работы со стендом; 13 – окно таблицы результатов; 14 – кнопка создания отчета; 15 – кнопка запуска текущего измерения

Общий вид совмещенной панели ГВЧ представлен на рис. 7.5. Частотомер показывает в цифровом виде частоту на выходе ГВЧ (на входе ВЦ). Вольтметр отображает значение переменного напряжения на выходе ГВЧ в цифровом виде и на стрелочном индикаторе.

Общий вид совмещенной панели блока настройки ВЦ и вольтметра выходного сигнала представлен на рис. 7.6. Вольтметр показывает значение переменного напряжения на выходе ВЦ в цифровом виде и на стрелочном индикаторе.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

Внешний вид виртуального стенда представлен на рис. 7.7.

2

9

1

10

Рис. 7.7. Лицевая панель для выполнения задания 3: 1 – регулятор частоты панели ГВЧ; 2 – электронный частотомер; 3 – вольтметр входного сигнала; 4 – кнопка, активирующая первую часть задания; 5 – кнопка, активирующая вторую часть за дания; 6 – окно справочной информации; 7 – окно схемы лабораторного стенда с возможностью изменения схемы подключения; 8 – вольтметр входного сигнала; 9 – регулятор настройки контура ВЦ; 10 – служебное поле, отражающее текущее со стояние при удаленном доступе к лабораторному стенду; 11 – кнопка сохранения ре зультата в таблице; 12 – кнопка завершения работы со стендом; 13 – окно таблицы ре зультатов; 14 – кнопка создания отчета; 15 – кнопка запуска текущего измерения

Описание принципов работы с комплексом виртуальных измерительных приборов

Комплекс приборов, входящий в состав виртуального стенда включает в себя:

•генератор высокой частоты (ГВЧ);

•вольтметр переменного напряжения ГВЧ;

•вольтметр переменного напряжения для выходного сигнала;

•цифровой частотомер ГВЧ;

•блок настройки входной цепи (варикапа).

Общий вид совмещенной панели ГВЧ представлен на рис. 7.8. Частотомер показывает в цифровом виде частоту на выходе ГВЧ (на входе ВЦ). Вольтметр отображает значение переменного напряжения на выходе ГВЧ в цифровом виде и на стрелочном индикаторе.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

3

5

4

1

1

2

2

3

Общий вид совмещенной панели блока настройки ВЦ и вольтметра выходного сигнала представлен на рис. 7.9. Вольтметр показывает значение переменного напряжения на выходе ВЦ в цифровом виде и на стрелочном индикаторе.

Порядок выполнения экспериментальных исследований

Цель: получить зависимость выходного резонансного напряжения Uрез на выходе буферного усилителя К от частоты fc входного сигнала для комбинированной связи.

1.Подключить индуктивную связь М и С1.

2.Провести измерения по методике задания 1.

3.Результаты измерений занести в таблицу.

Задание 4. Измерение собственной резонансной частоты «удлиненной антенны» при индуктивной связи антенны с контуром

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

Виртуальный стенд

Виртуальный стенд представляет собой приложение, разработанное в среде графического программирования фирмы National Instruments – LabVIEW

(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench).

4 5

2

7

1

8

Рис. 7.10. Лицевая панель для выполнения задания 4: 1 – регулятор частоты пане ли ГВЧ; 2 – электронный частотомер; 3 – вольтметр входного сигнала; 4 – окно справочной информации; 5 – окно схемы лабораторного стенда с возможностью изменения схемы подключения; 6 – вольтметр входного сигнала; 7 – регулятор на стройки контура ВЦ; 8 – служебное поле, отражающее текущее состояние при уда ленном доступе к лабораторному стенду; 9 – кнопка сохранения результата в таб лице; 10 – кнопка завершения работы со стендом; 11 – окно таблицы результатов; 12 – кнопка создания отчета; 13 – кнопка запуска текущего измерения

Внешний вид виртуального стенда представлен на рис. 7.10.

Описание принципов работы с комплексом виртуальных измерительных приборов

Комплекс приборов, входящий в состав виртуального стенда включает в себя:

•генератор высокой частоты (ГВЧ);

•вольтметр переменного напряжения ГВЧ;

•вольтметр переменного напряжения для выходного сигнала;

•цифровой частотомер ГВЧ;

•блок настройки входной цепи (варикапа).

Общий вид совмещенной панели ГВЧ представлен на рис. 7.11. Частотомер показывает в цифровом виде частоту на выходе ГВЧ (на входе ВЦ).

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

Виртуальный стенд

Виртуальный стенд для выполнения задания №5 представляет собой приложение, разработанное в среде графического программирования фирмы National Instruments – LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench).

2

7

1

8

13 12 11 10 9

Рис. 7.13. Лицевая панель для выполнения задания 5: 1 – регулятор частоты панели ГВЧ; 2 – электронный частотомер; 3 – вольтметр входного сигнала; 4 – окно справочной информации; 5 – окно схемы лабораторного стенда с возможностью изменения схемы подключения; 6 – вольтметр входного сигнала; 7 – регулятор настройки контура ВЦ; 8 – служебное поле, отра жающее текущее состояние при удаленном доступе к лабораторному стенду; 9 – кнопка сохра нения результата в таблице; 10 – кнопка завершения работы со стендом; 11 – окно таблицы результатов; 12 – кнопкасозданияотчета; 13 – кнопказапускатекущегоизмерения

Внешний вид виртуального стенда представлен на рис. 7.13.

Описание принципов работы с комплексом виртуальных измерительных приборов

Комплекс приборов, входящий в состав виртуального стенда включает в себя:

•генератор высокой частоты (ГВЧ);

•вольтметр переменного напряжения ГВЧ;

•вольтметр переменного напряжения для выходного сигнала;

•цифровой частотомер ГВЧ;

•блок настройки входной цепи (варикапа).

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

Считая, что при емкости связи С1 антенная цепь не вносит расстрой-

ки, определить вносимые расстройки fвн2 = fc1 – fc2 и fвн3 = fc1 – fc3.

4. Определить вносимые расстройки в конце диапазона по описанной выше методике.

Задание 6. Снятие резонансных характеристик входной цепи для внешнеемкостной связи

Виртуальный стенд

Виртуальный стенд представляет собой приложение, разработанное в среде графического программирования фирмы National Instruments – LabVIEW

(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench).

Внешний вид виртуального стенда представлен на рис. 7.16.

Описание принципов работы с комплексом виртуальных измерительных приборов

Комплекс приборов, входящий в состав виртуального стенда включает в себя:

•генератор высокой частоты (ГВЧ);

•вольтметр переменного напряжения ГВЧ;

•вольтметр переменного напряжения для выходного сигнала;

•цифровой частотомер ГВЧ;

•блок настройки входной цепи (варикапа).

Общий вид совмещенной панели ГВЧ представлен на рис. 7.17. Частотомер показывает в цифровом виде частоту на выходе ГВЧ (на входе ВЦ). Вольтметр отображает значение переменного напряжения на выходе ГВЧ в цифровом виде и на стрелочном индикаторе.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

4 5

2

7

1

8

Рис. 7.16. Лицевая панель для выполнения задания 6: 1 – регулятор частоты пане ли ГВЧ; 2 – электронный частотомер; 3 – вольтметр входного сигнала; 4 – окно справочной информации; 5 – окно схемы лабораторного стенда с возможностью изменения схемы подключения; 6 – вольтметр входного сигнала; 7 – регулятор на стройки контура ВЦ; 8 – служебное поле, отражающее текущее состояние при уда ленном доступе к лабораторному стенду; 9 – кнопка сохранения результата в таб лице; 10 – кнопка завершения работы со стендом; 11 – окно таблицы результатов; 12 – кнопка создания отчета; 13 – кнопка запуска текущего измерения

Общий вид совмещенной панели блока настройки ВЦ и вольтметра выходного сигнала представлен на рис. 7.18. Вольтметр показывает значение переменного напряжения на выходе ВЦ в цифровом виде и на стрелочном индикаторе.

Порядок выполнения экспериментальных исследований

1.Подключить С1.

2.Получить зависимость выходного напряжения Uвых на выходе буферного усилителя К от частоты fc входного сигнала на минимальной и максимальной частотах диапазона настройки входной цепи.

3.Результаты измерений занести в таблицу.

4.Получить аналогичные зависимости для С2 и С3.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

2

7

1

8

Рис. 7.19. Лицевая панель для выполнения задания 7: 1 – регулятор частоты пане ли ГВЧ; 2 – электронный частотомер; 3 – вольтметр входного сигнала; 4 – окно справочной информации; 5 – окно схемы лабораторного стенда с возможностью изменения схемы подключения; 6 – вольтметр входного сигнала; 7 – регулятор на стройки контура ВЦ; 8 – служебное поле, отражающее текущее состояние при уда ленном доступе к лабораторному стенду; 9 – кнопка сохранения результата в таб лице; 10 – кнопка завершения работы со стендом; 11 – окно таблицы результатов; 12 – кнопка создания отчета; 13 – кнопка запуска текущего измерения

Общий вид совмещенной панели ГВЧ представлен на рис. 7.20. Частотомер показывает в цифровом виде частоту на выходе ГВЧ (на входе ВЦ). Вольтметр отображает значение переменного напряжения на выходе ГВЧ в цифровом виде и на стрелочном индикаторе.

Общий вид совмещенной панели блока настройки ВЦ и вольтметра выходного сигнала представлен на рис. 7.21. Вольтметр показывает значение переменного напряжения на выходе ВЦ в цифровом виде и на стрелочном индикаторе.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

где (Uрез)min – минимальное значение резонансного выходного напряжения в диапазоне настройки входной цепи для данного вида связи.

• Зависимости ÊU0 (ÊU0 )min = F( fc ) , построенные на одном графике для задания 1 и на другом графике для заданий 2 и 3.

•РезультатыизмерениясобственнойрезонанснойчастотыfА (задание4).

•Результаты измерения и расчета вносимой расстройки в начале и конце диапазона настройки входной цепи для С1, С2 и С3 (задание 5).

•Таблицы с результатами измерения резонансных характеристик,

графики зависимостей Uâû õ Uðåç = F( fc − fðåç ) для заданий 6 и 7.

4.Анализ полученных результатов.

5.Выводы.

В пп. 4, 5 должен входить анализ полученных результатов моделирования (сравнение с данными экспериментального исследования аналогичных ВЦ, сравнение полученных характеристик между собой с формулированием вывода о достоинствах и недостатках каждой схемы ВЦ и т. д.).

Контрольные вопросы

клабораторной работе 1

1.Охарактеризуйте назначение, принцип работы и схемы входных цепей, достоинства и недостатки различных вариантов схем.

2.Что представляет собой обобщенная эквивалентная схема одноконтурных входных цепей? Как, пользуясь обобщенной эквивалентной схемой, получить соотношение для определения резонансного коэффициента передачи входной цепи?

3.Как определить избирательность входной цепи по зеркальному каналу и каналу прямого прохождения? Как рассчитать полосу пропускания входной цепи?

4.Как определить коэффициент шума входной цепи? Какие меры следует предпринимать для уменьшения коэффициента шума входной цепи?

5.Как определяются коэффициенты включения, обеспечивающие максимальный коэффициент передачи входной цепи? Как изменяются избирательные свойства входной цепи при выборе коэффициентов включения, обеспечивающих ее максимальный коэффициент передачи? Из каких соображений при проектировании входных цепей выбираются коэффициенты включения?

6.Как определяются резонансные коэффициенты передачи входных цепей с внешнеемкостной и индуктивной связями контура с антенной? Какие

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 1 Исследование входной цепи

режимы работы входной цепи с индуктивной связью целесообразно использовать на практике?

7.Какие эффекты могут возникать во входных цепях, перестраиваемых с помощью варикапов? Что следует предпринимать для уменьшения влияния нелинейности характеристик варикапа?

8.Каковаметодикаизмерениякоэффициентапередачивходнойцепи?

9.Какова методика измерения избирательности входной цепи по зеркальному каналу и каналу прямого прохождения?

10.Каковы принципы моделирования входных цепей? В чем преимущества и недостатки моделирования?

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторнаяработа2

Исследованиечастотныхдетекторов

Цель лабораторной работы: экспериментальное исследование процесса детектирования ЧМ сигналов, выполняемого на основе:

•преобразования изменения частоты колебания в изменение амплитуды с последующим детектированием с помощью амплитудного детектора;

•преобразования изменения частоты колебания в изменение фазы с последующим детектированием с помощью фазового детектора.

Лабораторная работа включает 4 задания.

Задание 1. Измерение зависимости частоты сигнала на выходе ЧМ-генератора от напряжения смещения

Виртуальный стенд

Виртуальный стенд представляет собой приложение, разработанное в среде графического программирования фирмы National Instruments – LabVIEW

(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench).

Внешний вид виртуального стенда представлен на рис. 7.22.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

5

1

2

4

6

7

3

8

Рис. 7.22. Внешний вид виртуального стенда задания 1: 1 – вольтметр постоянного на

пряжения, показывающий напряжение смещения на модулирующем входе ЧМ-генератора; 2 – электронный цифровой частотомер, показывающий значение частоты на выходе ЧМ-генератора; 3 – кнопка завершения работы со стендом; 4 – электронный осцилло граф, графически отображающий значение напряжения смещении; 5 – регулятор уста новки частоты ЧМ-генератора; 6 – таблица записи результатов измерения; 7 – служеб ное поле, отражающее текущее состояние при удаленном доступе к лабораторному ма кету; 8 – кнопка отправки команды на измерение параметров; 9 – кнопка записи послед него результат измерения в таблицу; 10 – кнопка очистки всей таблицы с результатами измерений; 11 – кнопка команды на создание отчета

Для выполнения задания 1 вольтметр постоянного напряжения 1 подключен к входу Uсм ЧМ-генератора, а цифровой частотомер 2 – к выходу ЧМгенератора. Осциллограф в графическом виде отображает величину Uсм.

Описание принципов работы с комплексом виртуальных измерительных приборов

Комплекс приборов, входящий в состав виртуального стенда для задания 1 включает в себя:

•ЧМ-генератор (генератор высокой частоты – ГВЧ);

•вольтметр постоянного напряжения;

•электронный цифровой частотомер;

•осциллограф.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

Общий вид совмещенной панели ГВЧ и электронного цифрового частотомера высокой частоты представлен на рис. 7.23. Регулировка частоты ГВЧ осуществляется путем изменения постоянного напряжения Uсм в пределах от 0 до 10 В на модулирующем входе ГВЧ.

Общий вид панели вольтметра постоянного напряжения представлен на рис. 7.24. Вольтметр отображает постоянное значение напряжения Uсм на модулирующем входе ГВЧ и имеет стрелочный и цифровой индикаторы.

Рис. 7.23. Совмещенная панель управления генератором высокой частоты (содержит потенциометр для грубого и цифровой регулятор для плавного изменения частоты ГВЧ от 2200 кГц до 2700 кГц) и электронного частотомера высокой частоты

Рис. 7.24. Панель вольтметра постоянного напряжения

1

2

Рис. 7.25. Панель электронного осциллографа: 1 – амплитуда сигнала, В; 2 – временная шкала, с

Общий вид панели электронного осциллографа представлен на рис. 7.25 Осциллограф графически отображает форму напряжения Uсм на модулирующем входе ГВЧ.

Общий вид панели с записанными результатами измерений показан на рис. 7.26. В таблице содержатся 10 результатов измерений частоты ЧМгенератора в зависимости от значения напряжения смещения Uсм.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

Рис. 7.26. Панель таблицы с результатами измерений

Рис. 7.27. Информационная панель

Общий вид информационной панели, отображающей текущее состояние при удаленном обращении по сети Интернет к лабораторному макету, показан на рис. 7.27. На панели отображаются 3 последних действия с указанием времени начала или конца их выполнения. Сбоку панели имеется стандартная полоса прокрутки, позволяющая просмотреть все действия выполняющего данную лабораторную работу за все время выполнения.

Порядок выполнения экспериментальных исследований

Цель: получить зависимость частоты сигнала ЧМ-генератора от напряжения смещения.

Изменяя с помощью потенциометра «Установка частоты» на панели управления ГВЧ напряжение смещения Uсм в пределах 0–10 В, получить зависимость fc = f(Uсм) при отсутствии модуляции. Результаты измерений занести в таблицу (10 измерений). При этом необходимо учитывать, что в «Таблицу измерений» (поз. 6, рис. 7.22) значения записываются только при нажатии кнопки «Записать результат» (поз. 9, рис. 7.22), а при нажатии кнопки «Создать отчет» в создаваемый учащимся в указанном им месте компьютера файле «ххххх.doc» сохраняются данные только из таблицы «Результаты измерений» (поз. 6, рис. 7.22).

При нажатии кнопки «Сброс результата» происходит очистка «Таблицы измерений» и имеется возможность продолжить выполнение лабораторной работы, например, другим учащимся без разрыва соединения с удаленным лабораторным макетом. После выполнения работы по нажатии кнопки «Создать отчет» необходимо указать другое имя файла (или другой путь к месту его расположения и также с обязательным расширением .doc) и получить другой отчет по данной лабораторной работе.

Задание 2. Измерение детекторной характеристики частотного детектора на основе расстроенного контура (тип 1), на основе фазового детектора (тип 2), дробного частотного детектора (тип 3).

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

Виртуальный стенд

Виртуальный стенд управления представляет собой приложение, разработанное в среде графического программирования фирмы National Instruments – LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench).

14

4

6

2

12

8

13

9

Рис. 7.28. Внешний вид рабочего поля виртуального стенда задания 2: 1 – кнопки выбора типа детекторов; 2 – кнопки выбора величины шунтирующего резистора для изменения добротности; 3 – электронный осциллограф, графически отображающий значение напря жения на выходе ЧД; 4 – структурная схема исследуемого ЧД, 5 – вольтметр постоянного напряжения, показывающий напряжение на выходе ЧД; 6 – регулятор установки частоты ЧМ-генератора; 7 – таблица записи результатов измерения; 8 – служебное поле, отражаю щее текущее состояние при удаленном доступе к лабораторному макету; 9 – кнопка от правки команды на измерение параметров; 10 – кнопка команды на создание отчета; 11 – кнопка записи последнего результат измерения в таблицу; 12 – кнопка очистки всей табли цы с результатами измерений; 13 – кнопка завершения работы со стендом; 14 – электрон ный цифровой частотомер, показывающий значение частоты на выходе ЧМгенератора

Внешний вид виртуального стенда представлен на рис. 7.28. Значения сопротивлений:

•для детектора (тип 1) значение R1 = 5,6 кОм и R2 = 10 кОм;

•для детектора (тип 2) значение R1 = 430 Ом и R2 = 1,2 кОм;

•при работе с детектором тип 3 кнопки поз.2 недоступны.

Для выполнения задания 2 вольтметр 5 постоянного напряжения подключен к выходу исследуемого в данный момент детектора для измерения U‗,

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

электронный цифровой частотомер 14 – к выходу ГВЧ для измерения fс, сам ГВЧ – к входу исследуемого детектора, а осциллограф 3 в графическом виде отображает сигнал на выходе исследуемого детектора (U‗).

Описание принципов работы с комплексом виртуальных измерительных приборов

Комплекс приборов, входящий в состав виртуального стенда включает в себя:

•ЧМ-генератор (генератор высокой частоты – ГВЧ);

•вольтметр постоянного напряжения;

•электронный цифровой частотомер;

•осциллограф.

Общий вид совмещенной панели ГВЧ и электронного частотомера представлен на рис. 7.29.

Рис. 7.29. Совмещенная панель управления генератором высокой частоты (содержит потенциометр для изменения частоты ГВЧ от 2200 до 2700 кГц) и электронного частотомера высокой частоты

Рис. 7.30. Панель вольтметра постоянного напряжения с симметричной шкалой

Общий вид панели вольтметра постоянного напряжения с симметричной шкалой представлен на рис. 7.30. Вольтметр отображает постоянное значение напряжения с выхода исследуемого в данный момент типа ЧД и имеет стрелочный и цифровой индикаторы.

Общий вид панели электронного осциллографа представлен на рис. 7.31. Осциллограф графически отображает форму и величину напряжения на выхода исследуемого в данный момент типа ЧД.

Общий вид панели с записанными результатами измерений показан на рис. 7.32. В таблице содержатся результаты измерений постоянного напряжения U‗ на выходе исследуемого типа ЧД в зависимости от частоты ЧМгенератора fс. При этом для каждого измерения в таблицу записывается №Блока, что соответствует типу исследуемого ЧД, и состояние шунтирующих резисторов. Сбоку панели имеется стандартная полоса прокрутки, позволяющая просмотреть все результаты измерения.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

1

2

Рис. 7.31. Панель электронного осциллографа: 1– амплитуда сигнала, В; 2 – временная шкала, с

Рис. 7.32. Панель таблицы с результатами измерений и кнопками записи и очистки

Рис. 7.33. Информационная панель

Общий вид информационной панели, отображающей текущее состояние при удаленном обращении по сети Интернет к лабораторному макету, показан на рис. 7.33. На панели отображаются 3 последних действия с указанием времени начала или конца их выполнения. Сбоку панели имеется стандартная полоса прокрутки, позволяющая просмотреть все действия выполняющего данную лабораторную работу за все время выполнения.

Экспериментальные исследования

Задание: измерение детекторной характеристики частотного детектора на основе расстроенного контура (тип 1).

Цель: получить зависимость постоянной составляющей U= на нагрузке частотного детектора на расстроенном контуре от изменения частоты сигнала в пределах 2200–2700 кГц при отсутствии модуляции.

Порядок выполнения

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

1.Провести измерения (8–10 значений) выходного напряжения при изменении частоты сигнала на входе для четырех величин добротности Q резонансного контура детектора:

1.1.Шунтирующие резисторы R1 и R2 (Q1 и Q2) отключены.

1.2.Подключен резистор R1 (Q1).

1.3.Подключен резистор R2 (Q2).

1.4.Подключены резисторы R1 и R2 (Q1 и Q2).

2.Результаты измерений занести в таблицу.

3.Определить и записать среднюю fср частоту на максимально линейном участке детекторной характеристики (на возрастающем участке).

Задание: измерение детекторной характеристики частотного детектора на основе фазового детектора (тип 2).

Цель: получить зависимость постоянной составляющей U= на нагрузке частотного детектора на основе фазового детектора от изменения частоты сигнала в пределах 2200–2700 кГц при отсутствии модуляции.

Порядок выполнения

1.Провести измерения (8–10 значений) выходного напряжения при изменении частоты сигнала на входе для четырех величин добротности резонансного контура детектора:

1.1.Шунтирующие резисторы R1 и R2 (Q1 и Q2) отключены.

1.2.Подключен резистор R1 (Q1).

1.3.Подключен резистор R2 (Q2).

1.4.Подключены резисторы R1 и R2 (Q1 и Q2).

2.Результаты измерений занести в таблицу.

3.Определить и записать среднюю fср частоту линейного участка детекторной характеристики (U= = 0).

Задание: измерение детекторной характеристики дробного частотного детектора (тип 3).

Цель: получить зависимость постоянной составляющей U= на нагрузке дробного частотного детектора от изменения частоты сигнала в пределах 2200–2700 кГц при отсутствии модуляции.

Порядок выполнения

1.Провести измерения (8–10 значений) выходного напряжения при изменении частоты сигнала на входе детектора.

2.Результаты измерений занести в таблицу.

3.Определить и записать среднюю fср частоту линейного участка детекторной характеристики (U= = 0).

Задание 3. Измерение частотных характеристик 3 типов детекторов

Виртуальный стенд

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

Виртуальный стенд представляет собой приложение, разработанное в среде графического программирования фирмы National Instruments – LabVIEW

(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench).

Внешний вид виртуального стенда представлен на рис. 7.34.

Для выполнения задания 3 вольтметр 5 переменного напряжения подключен к выходу исследуемого в данный момент детектора для измерения UΩ, вольтметр 6 переменного напряжения с частотомером 10 подключен к выходу НЧ-генератора для измерения Uм и Fм, электронный цифровой частотомер 7 – к выходу ГВЧ для измерения fс, НЧ-генератор и ГВЧ соединены с входами внутреннего модулятора для формирования ЧМ-сигнала, а осциллограф 9 в графическом виде отображает сигнал (UΩ) на выходе исследуемого детектора.

Описание принципов работы с комплексом виртуальных измерительных приборов

Комплекс приборов, входящий в состав виртуального стенда включает в себя:

•генератор высокой частоты (ГВЧ);

•генератор низкой частоты (ГНЧ или НЧ-генератор);

•вольтметр переменного напряжения ГНЧ;

•вольтметр переменного напряжения для выходного сигнала;

•цифровой частотомер ГВЧ;

•частотомер ГНЧ

•осциллограф.

Общий вид совмещенной панели ВЧ-генератора и частотомера представлен на рис. 7.35.

Общий вид панели НЧ-генератора представлен на рис. 7.36.

Общий вид совмещенной панели вольтметра переменного напряжения и частотомера представлен на рис. 7.37. Вольтметр отображает действующее значение напряжения с выхода НЧ-генератора и имеет стрелочный и цифровой индикаторы. Частотомер измеряет частоту с выхода НЧ-генератора и отображает ее на цифровом индикаторе в кГц.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

8

4

10

2

7

9

5

16

11

3

Рис. 7.34. Внешний вид виртуального стенда задания 3: 1– кнопки выбора типа де текторов; 2 – кнопки выбора величины шунтирующего резистора для изменения добротности; 3 – кнопка завершения работы со стендом; 4 – структурная схема ис следуемого ЧД; 5 – вольтметр переменного напряжения, показывающий напряже ние на выходе ЧД; 6 – вольтметр переменного напряжения, показывающий напря жение на выходе НЧ-генера-тора; 7 – блок ГВЧ с регулятором установки частоты и электронным цифровым частотомером, показывающим значение частоты на выхо де; 8 – блок генератора модулирующих или НЧ-сигналов с переключателем диапа зонов и регуляторами установки частоты и амплитуды на выходе; 9 – электронный осциллограф, графически отображающий форму напряжения на выходе ЧД; 10 – электронный цифровой частотомер, показывающий значение частоты на выходе НЧ-генератора; 11 – таблица записи результатов измерения; 12 – кнопка отправки команды на измерение параметров; 13 – кнопка записи последнего результата из мерения в таблицу; 14 – кнопка очистки всей таблицы с результатами измерений; 15 – кнопка команды на создание отчета; 16 – служебное поле, отражающее те кущее состояние при удаленном доступе к лабораторному макету

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

Рис. 7.35. Совмещенная панель управления ГВЧ (содержит по тенциометр, позволяющий изменять частоту генератора от 2200 до 2700 кГц) и электронного частотомера

2

1

3

Рис. 7.36. Панель НЧ-генератора: 1–6 позиционный переключа тель диапазонов задания частоты (позволяет задавать частоту в пределах от 30 до 15 кГц); 2 – потенциометр и кнопки увеличе ния/уменьшения 32-позиционной плавной регулировки частоты в пределах выбранного диапазона; 3 – потенциометр регулировки амплитуды НЧ-генератора (позволяет регулировать амплитуду

от 0 до 800 мВ)

Рис. 7.37. Совмещенная панель вольтметра переменного напряже ния и частотомера для измерения напряжения и частоты на выходе НЧ-генератора

Рис. 7.38. Панель вольтметра переменного напряжения с симметричной шкалой

Общий вид панели вольтметра переменного напряжения с симметричной шкалой представлен на рис. 7.38. Вольтметр отображает действую-

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

щее значение напряжения с выхода исследуемого в данный момент типа ЧД и имеет стрелочный и цифровой индикаторы.

Общий вид панели электронного осциллографа представлен на рис. 7.39. Осциллограф графически отображает форму напряжения с выхода исследуемого в данный момент типа ЧД.

Общий вид панели с записанными результатами измерений показан на рис. 7.40. В таблице содержатся результаты измерений переменного напряжения UΩ на выходе исследуемого типа ЧД в зависимости от частоты НЧгенератора FМ и амплитуды НЧ-генератора UМ. При этом для каждого измерения в таблицу автоматически записывается номер блока, что соответствует типу исследуемого ЧД, состояние шунтирующих резисторов и частота ГВЧ fс. Сбоку панели имеется стандартная полоса прокрутки, позволяющая просмотреть все результаты измерения.

1

2

Рис. 7.39. Панель электронного осциллографа: 1– амплитуда сигнала, В; 2 – временная шкала, с

Рис. 7.40. Панель таблицы с результатами измерений

Рис. 7.41. Информационная панель

Общий вид информационной панели, отображающей текущее состояние при удаленном обращении по сети Интернет к лабораторному макету, показан на рис. 7.41. На панели отображаются 3 последних действия с указанием времени начала или конца их выполнения. Сбоку панели имеется стандартная полоса прокрутки, позволяющая просмотреть все действия выполняющего данную лабораторную работу за все время работы.

Порядок выполнения экспериментальных исследований

Цель: определить частотные характеристики детекторов.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

1.При выключенном генераторе низкой частоты ГНЧ (регулятор амплитуды в крайнем левом положении) установить частоту генератора высо-

кой частоты ГВЧ, равную fср, измеренную при выполнении задания 2 для данного типа детектора.

2.Установить уровень эффективного значения модулирующего сигнала равным UМ = 200 мВ.

3.Получить зависимость эффективного значения UΩ на выходе частотного детектора от частоты модуляции FМ, изменяя частоту модуляции FМ

вдиапазоне 50 Гц–15 кГц (8–10 значений).

4.Провести измерения для трех типов детекторов.

Для детекторов типов 1 и 2 измерения провести при отключенных шунтирующих резисторах R1 и R2 (Q1 и Q2). Результаты измерений занести в таблицу путем записи выбранных результатов в «Таблицу результатов» при нажатии на кнопку «Записать результат» (поз.13, рис. 7.34).

При этом необходимо учитывать, что в таблицу «Результаты измерений» (поз.11, рис. 7.34) значения записываются только при нажатии кнопки «Записать результат» (поз.13, рис. 7.34), а при нажатии кнопки «Создать отчет» в создаваемый учащимся в указанном им месте компьютера файле «ххххх.doc» сохраняются данные только из таблицы «Результаты измерений»

(поз.11, рис. 7.34).

При нажатии кнопки «Сброс результата» происходит очистка таблицы «Результаты измерений» и имеется возможность продолжить выполнение лабораторной работы, например, другим учащимся, без разрыва соединения с удаленным лабораторным макетом. После выполнения работы по нажатии кнопки «Создать отчет» необходимо указать другое имя файла (или другой путь к месту его расположения и также с обязательным расширением .doc) и получить другой отчет по данной лабораторной работе.

Задание 4. Исследование зависимости коэффициентов передачи 3 типов детекторов от уровня модулирующего сигнала

Виртуальный стенд

Виртуальный стенд представляет собой приложение, разработанное в среде графического программирования фирмы National Instruments – LabVIEW

(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench).

Внешний вид виртуального стенда представлен на рис. 7.42.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

8

4

10

2

7

9

5

16

11

3

Рис. 7.42. Внешний вид виртуального стенда задания 3: 1– кнопки выбора типа де текторов; 2 – кнопки выбора величины шунтирующего резистора для изменения добротности; 3 – кнопка завершения работы со стендом; 4 – структурная схема ис следуемого ЧД; 5 – вольтметр переменного напряжения, показывающий напряже ние на выходе ЧД; 6 – вольтметр переменного напряжения, показывающий напря жение на выходе НЧ-генера-тора; 7 – блок ГВЧ с регулятором установки частоты и электронным цифровым частотомером, показывающим значение частоты на выхо де; 8 – блок генератора модулирующих или НЧ-сигналов с переключателем диапа зонов и регуляторами установки частоты и амплитуды на выходе; 9 – электронный осциллограф, графически отображающий форму напряжения на выходе ЧД; 10 – электронный цифровой частотомер, показывающий значение частоты на выходе НЧ-генератора; 11 – таблица записи результатов измерения; 12 – кнопка отправки команды на измерение параметров; 13 – кнопка записи последнего результата из мерения в таблицу; 14 – кнопка очистки всей таблицы с результатами измерений; 15 – кнопка команды на создание отчета; 16 – служебное поле, отражающее те кущее состояние при удаленном доступе к лабораторному макету

Для выполнения задания 4 вольтметр 5 переменного напряжения подключен к выходу исследуемого в данный момент детектора для измерения UΩ,

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

вольтметр 6 переменного напряжения с частотомером 10 подключен к выходу НЧ-генератора для измерения Uм и Fм, электронный цифровой частотомер 7 – к выходу ГВЧ для измерения fс, НЧ-генератор и ГВЧ соединены с входами внутреннего модулятора для формирования ЧМ-сигнала, а осциллограф 9 в графическомвиде отображает сигнал (UΩ) на выходе исследуемого детектора.

Описание принципов работы с комплексом виртуальных измерительных приборов

Комплекс приборов, входящий в состав виртуального стенда включает в себя:

•генератор высокой частоты (ГВЧ);

•генератор низкой частоты (ГНЧ или НЧ-генератор);

•вольтметр переменного напряжения ГНЧ;

•вольтметр переменного напряжения для выходного сигнала;

•цифровой частотомер ГВЧ;

•частотомер ГНЧ;

•осциллограф.

Общий вид совмещенной панели ВЧ-генератора и частотомера представлен на рис. 7.43.

Общий вид панели НЧ-генератора представлен на рис. 7.44.

Общий вид совмещенной панели вольтметра переменного напряжения

ичастотомера показан на рис. 7.45. Вольтметр отображает действующее значение напряжения с выхода НЧ-генератора и имеет стрелочный и цифровой индикаторы. Частотомер измеряет частоту с выхода НЧ-генератора и отображает ее на цифровом индикаторе в кГц.

Общий вид панели вольтметра переменного напряжения с симметричной шкалой представлен на рис. 7.46. Вольтметр отображает действующее значение напряжения с выхода исследуемого в данный момент типа ЧД

иимеет стрелочный и цифровой индикаторы.

Общий вид панели электронного осциллографа показан на рис. 7.47. Осциллограф графически отображает форму напряжения с выхода исследуемого в данный момент типа ЧД.

Общий вид панели с записанными результатами измерений показан на рис. 7.48. В таблице содержатся результаты измерений переменного напряжения UΩ на выходе исследуемого типа ЧД в зависимости от частоты НЧгенератора FМ и амплитуды НЧ-генератора UМ. При этом для каждого измерения в таблицу автоматически записывается номер блока, что соответствует типу исследуемого ЧД, состояние шунтирующих резисторов и частота ГВЧ fс. Сбоку панели имеется стандартная полоса прокрутки, позволяющая просмотреть все результаты измерения.

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

Рис. 7.43. Совмещенная панель управления ГВЧ (содержит по тенциометр, позволяющий изменять частоту генератора от 2200 до 2700 кГц) и электронного частотомера

2

1

3

Рис. 7.44. Панель НЧ-генератора: 1 – 6-позиционный переключа тель диапазонов задания частоты (позволяет задавать частоту в пределах от 30 до 15 кГц); 2 – потенциометр и кнопки увеличе ния/уменьшения 32-позиционной плавной регулировки частоты в пределах выбранного диапазона; 3 – потенциометр регулировки амплитуды НЧ-генератора (позволяет регулировать амплитуду от 0 до 800 мВ)

Рис. 7.45. Совмещенная панель вольтметра переменного напряже ния и частотомера для измерения напряжения и частоты на выходе НЧ-генератора

Рис. 7.46. Панель вольтметра переменного напряжения с симметричной шкалой

Общий вид информационной панели, отображающей текущее состояние при удаленном обращении по сети Интернет к лабораторному макету,

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

показан на рис. 7.49. На панели отображаются 3 последних действия с указанием времени начала или конца их выполнения. Сбоку панели имеется стандартная полоса прокрутки, позволяющая просмотреть все действия выполняющего данную лабораторную работу за все время работы.

1

2

Рис. 7.47. Панель электронного осциллографа: 1– амплитуда сигнала, В; 2 – временная шкала, с

Рис. 7.48. Панель таблицы с результатами измерений

Рис. 7.49. Информационная панель

Порядок выполнения экспериментальных исследований

Цель: получить зависимость эффективного значения напряжения UΩ на выходе частотного детектора от эффективного значения напряжения UМ на модуляционном входе частотного модулятора (выходе ГНЧ).

1.При выключенном генераторе низкой частоты ГНЧ (регулятор амплитуды установить в крайнее левое положение) установить частоту генератора

высокой частоты ГВЧ, равную fср, измеренную при выполнении задания 4 для данного типа детектора.

2.Включить генератор низкой частоты ГНЧ, установив значение амплитуды UМ не менее 100 мВ.

3.Установить значение ГНЧ FМ ≈ 1 кГц.

4.Провести измерения UΩ на выходе частотного детектора для трех типов детекторов, изменяя UМ в пределах 50–750 мВ (8–10 измерений).

Для детекторов типов 1 и 2 измерения выполнить при отключенных шунтирующих резисторах R1 и R2 (Q1 и Q2). Результаты измерений занести

втаблицу. Результаты измерений занести в таблицу путем записи выбранных

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

результатов в «Таблицу результатов» при нажатии на кнопку «Записать результат» (поз.13, рис. 7.42).

При этом необходимо учитывать, что в таблицу «Результаты измерений» (поз.11, рис. 7.42) значения записываются только при нажатии кнопки «Записать результат» (поз.13, рис. 7.42), а при нажатии кнопки «Создать отчет» в создаваемый учащимся в указанном им месте компьютера файле «ххххх.doc» сохраняются данные только из таблицы «Результаты измерений»

(поз.11, рис. 7.42).

При нажатии кнопки «Сброс результата» происходит очистка таблицы «Результаты измерений» и имеется возможность продолжить выполнение лабораторной работы, например, другим учащимся без разрыва соединения с удаленным лабораторным макетом. После выполнения работы по нажатии кнопки «Создать отчет» необходимо указать другое имя файла (или другой путь к месту его расположения и также с обязательным расширением .doc) и получить другой отчет по данной лабораторной работе.

Содержание отчета по лабораторной работе 2

Отчет о лабораторной работе должен содержать:

1.Наименование и формулировку цели работы.

2.Схемы исследуемых частотных детекторов.

3.Результаты измерений для трех типов частотных детекторов.

•Таблицы с результатами измерений и экспериментальные зависимости для модуляционной характеристики ЧМ генератора (задание 1).

•Таблицы с результатами измерений и экспериментальные зависимо-

сти U= = f (fc) без модуляции для 4 случаев включения шунтирующих резисторов R1 и R2 (задания 2).

•Таблицы с результатами измерений частотных характеристик. Графики зависимостей UΩ = f(FM) (задание 3).

•Таблицы с результатами измерений зависимостей UΩ = f(UM) для трех типов детекторов (задание 4).

•Результаты расчетакоэффициентов передачи детекторов по формуле

где Uc = 0,5 В, fm – девиация частоты. Для определения девиации частоты fm использовать результаты задания 1. По средней частоте несущего колебания fср для каждого типа детектора определить по графику fñ = f (Uñì ) значение Uсм,

соответствующее этой частоте. Для каждого значения UM рассчитать максимальную частоту fmax, соответствующую максимальному смещению

Uñì + 2UÌ , и вычислить fm по формуле fm = fmax − fñð . 4. Анализ полученных результатов:

7. ЛАБ. РАБ. ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ И ЧАСТОТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

Лабораторная работа 2 Исследование частотных детекторов

•объяснить характер зависимостей U= = f (fc) (задания 3).

•провести анализ частотных свойств детекторов (задание 4).

•сравнить коэффициенты передачи различных типов детекторов (за-

дание 4).

Контрольные вопросы к лабораторной работе 2

1.Какие функции выполняют частотные детекторы? По каким признакам классифицируются такие детекторы и каковы их основные параметры?

2.Каковы принципы работы и схемы частотных детекторов?

3.Как рассчитывают коэффициент передачи частотного детектора?

4.Что происходит при совместном действии сигнала и шума на частотный детектор? Как проявляются пороговые свойства частотного детектора?

5.Какие искажения могут претерпевать сигналы в частотных детекторах? Какие меры нужно предпринимать для уменьшения искажений?

6.Какова методика измерения детекторной характеристики частотного детектора?

7.Какова методика измерения частотных характеристик частотных детекторов?