Эл и схем / scientific_of_amplitude_detector

Расчетная часть

Рассчитать и построить зависимость коэффициента передачи детектора от сопротивления нагрузки;

рассчитать и построить зависимость входного сопротивления детектора от сопротивления нагрузки;

определить, при каком сопротивлении нагрузки детектор становится инерционным;

определить допустимое значение входного сопротивления усилителя

низких частот При выполнении расчетной части рекомендуется использовать

программу «Расчет амплитудного детектора», выдаваемую преподавателем. Параметры, при которых производится расчет и расчетные формулы

приведены в окнах программы:

31

Работа на виртуальном макете (практическая часть)

Цель и содержание работы

Цель работы – исследовать характеристики последовательного диодного амплитудного детектора в различных режимах.

Вработе исследуются:

влияние инерционности нагрузки амплитудного детектора на форму выходного напряжения;

влияние входного сопротивления усилителя низкой частоты на форму выходного напряжения;

зависимость коэффициента передачи амплитудного детектора от сопротивления нагрузки;

зависимость коэффициента передачи амплитудного детектора от амплитуды входного сигнала;

зависимость параметров детектора от частоты модуляции;

работа детектора с разделенной нагрузкой.

Описание виртуального макета

Работа проводится с моделью амплитудного детектора в схемотехнической программе Electronics Workbench. При запуске программы «Исследование амплитудного диодного детектора» двойным щелчком ЛКМ по значку

открывается окно со схемой амплитудного детектора, в которой с помощью переключателей можно выбрать одну из трех схем:

обычная (классическая) схема;

схема инерционного детектора;

схема детектора с разделенной нагрузкой.

Вознакомительной части работы рекомендуется с помощью переключателей собрать последовательно все три схемы и произвести их запуск. При этом следует сравнить выходное напряжение детектора с огибающей входного напряжения.

33

Экспериментальная часть

1. Влияние инерционности нагрузки амплитудного детектора на форму выходного напряжения;

Устанавливаются следующие параметры схемы (рис. 26).

Генератор АМ колебаний: амплитуда 3 В; частота несущего колебания 500 кГц; частота модуляции 1 кГц; коэффициент модуляции 0.8;

Параметры нагрузки: 20 кОм; 5 нФ; Дополнительная емкость 50 нФ;

Параметры разделенной нагрузки 14 кОм; 6 кОм 2 нФ; Разделительная емкость 200 нФ; Сопротивление, имитирующее входное сопротивление УНЧ 4 кОм.

Рис. 26. Изменение параметров схемы.

Производится запуск модели при двух положениях переключателя *1+ и зарисовываются осциллограммы напряжений на входе и выходе детектора для безынерционного и инерционного детектора. На осциллограмме отмечается интервал времени, на котором наблюдаются нелинейные искажения.

Производится уменьшение дополнительной емкости до величины, при которой нелинейные искажения становятся практически незаметными на глаз. Записывается величина емкости.

35

Производится изменение частоты модуляции входного сигнала до 5 кГц и эксперимент повторяется.

2. Влияние входного сопротивления усилителя низкой частоты на форму выходного напряжения

Дополнительная емкость отключается с помощью переключателя *1+, после чего с помощью переключателя *2+ подключается сопротивление, имитирующее входное сопротивление УНЧ.

Восстанавливаются параметры схемы, установленные в пункте 1 методических указаний.

Рис. 27. Влияние входного сопротивления УНЧ

Производится запуск программы и зарисовывается полученная осциллограмма. На рисунке отмечается интервал времени, на котором наблюдаются нелинейные искажения.

Путем уменьшения коэффициента модуляции входного сигнала определяется критический коэффициент модуляции, при котором нелинейные искажения становятся незаметными на глаз. Значение критического коэффициента модуляции записывается.

Восстанавливается коэффициент модуляции 0.8, после чего увеличивается входное сопротивление УНЧ до величины, при которой

36

нелинейные искажения становятся незаметными на глаз. Полученное значение записывается.

3. Зависимость коэффициента передачи амплитудного детектора от сопротивления нагрузки

После возвращения к классической схеме (рис. 24) устанавливается режим немодулированного сигнала (коэффициент модуляции уменьшается до 0.001). Далее снимается зависимость коэффициента передачи детектора от сопротивления нагрузки. Заполняется таблица зависимости Kд(Rн) и строится график.

4.Зависимость коэффициента передачи амплитудного детектора от амплитуды входного сигнала

Врежиме немодулированного сигнала снимается зависимость коэффициента передачи детектора от амплитуды входного сигнала. Заполняется таблица зависимости Kд(Uвх) ) и строится график.

5.Зависимость параметров детектора от частоты модуляции

Устанавливается коэффициент модуляции 0.8, после чего снимается зависимость коэффициента передачи для модулированного сигнала от частоты модуляции. Заполняется таблица зависимости Kд(Fмод) ) и строится график.

6.Работа детектора с разделенной нагрузкой.

Спомощью переключателя «SPACE» устанавливается схема детектора с разделенной нагрузкой (рис. 28).

Проверить, что подключение имитатора входного сопротивления УНЧ не приводит к возникновению нелинейных искажений. С этой целью сравнить осциллограммы выходного напряжения детектора при двух положениях переключателя *2+.

37

Список литературы

1.Колосовский Е. А. Устройства приема и обработки сигналов. Учебное пособие для вузов. – М : Горячая линия-Телеком, 2007. - 456 с.: ил.

2.Радиоприемные устройства: Учебник для вузов / Н. Н. Фомин, Н. Н. Буга, О. В. Головин и др.; Под редакцией Н. Н. Фомина. - 3-е издание, стереотип. - М. : Горячая линия - Телеком, 2007. - 520 с.: ил.

3.Плакснеико В.С. Устройства приема и обработки сигналов. Учебное пособие. Таганрог: Изд-во ТРТУ 1999. − 108 с.

39

Учебное издание

Исследование диодного амплитудного детектора

Составитель Никитин Никита Петрович Редактор Компьютерная верстка Н.П.Никитина

ИД № 06263 от 12.11.2001 г.

Издательский отдел ГОУ ВПО УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

Ризография НИЧ ГОУ ВПО УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, Мира, 19

40