2.7. Вимiрювання при частотнiй модуляцiї

Система частотної модуляцiї володiє високою частотною перешкодостiйкiстю, тому вона використовується для високоякiсного радiомовлення на УК-хвилях, для звукового супроводу телебачення, а також у радiорелейних i супутникових лiнiях зв'язку. Частотно-модульованi коливання характеризуються iндексом частотної модуляцiї m_f i максимальним вiдхиленням несучої частоти f – девiацiєю частоти. Якщо модуляцiя здiйснюється одним синусоїдним тоном, то вираз для частотно-модульованого коливання має такий вигляд:

(4.6)

,

,

де U – амплiтуда високочастотного коливання; f₀ – значення високої (несучої) частоти до модуляцiї; F – частота модулюючої напруги;

. (4.7)

Вiдхилення високої частоти при модуляцiї пропорцiйне амплiтуді модулюючої напруги U_F :

, (4.8)

де  – коефiцiєнт пропорцiйностi.

У практицi радiовимiрювань, особливо в умовах експлуатацiї, вимiрюється девiацiя f. Iндекс частотної модуляцiї при модуляцiї однiєю частотою визначається за формулою (4.7). Девiацiю частоти можна вимiрювати кiлькома методами; найбiльш простий i розповсюджений метод частотного детектора. Суть його полягає в тому, що частотно-модульованi коливання перетворюються в ампiтудно-модульованi, а потiм детектуються амплiтудними детекторами, у результатi чого отримується напруга, пропорцiйна напрузі модулюючої частоти. Ця напруга вимiрюється пiковим вольтметром, який вмикається на виходi амплiтудного детектора. Шкалу пiкового вольтметра, як випливає з виразу (4.8), можна проградуювати безпосередньо в одиницях вiдхилення частоти в кiлогерцах.

3. Завдання та порядок його виконання

1) Ознайомитись із описом, схемою та принципом дiї генераторiв стандартних сигналiв типiв Г4-1А та Г4-78.

2) За допомогою генератора Г4-1А зняти резонансну характеристику паралельного контуру, попередньо зiбравши його схему (рис. 4.1). Побудувати графiк залежностi U(f).

3) Проградуювати шкалу модулометра приладу Г4-1А з допомогою електронного осцилографа методом лiнiйної розгортки й методом трапецiї. Обчислити абсолютну похибку для обох методiв вимiрювань. Зобразити їх на одному графiку. Для виконання цього пункту ГСС повинен бути ввiмкненим у режим амплiтудно-модульованих коливань. Амплiтуда коливань несучої частоти в процесi вимiрювань повинна пiдтримуватись на рівні 1 В. Частоту несучої встановити 140 кГц.

4) Визначити залежнiсть показiв модулометра приладу Г4-1А вiд рiвня несучої частоти. Вимiрювання m здiйснюється з допомогою осцилографа методом елiптичної розгортки. Для цього необхiдно вимiряти коефiцiєнт модуляцiї для трьох значень глибини модуляцiї, встановлених на приладi (20, 50, 70 % за шкалою модулометра приладу). Рiвень несучої змiнювати в наступнiй послiдовностi: 0,5; 0,7; 1,0; 1,1 B. Дані вимірювань занести в таблицю 4.1. Обчислити абсолютну похибку й нарисувати графiк залежностi похибок вiд рiвня несучої частоти для кожного iз випадкiв встановлення коефiцiєнта модуляцiї за модулометром.

5) Пiдготувати генератор Г4-78 до роботи (за завданням викладача). Перевiрити калiбрування iндикатора потужностi та здійснити контроль вихiдної потужностi генератора.

Таблиця 4.1

Результати вимірювань коефіцієнта амплітудної модуляції

Uнес, В m, %	0,5	0,7	1,0	1,1
10	mвим, % Am
20
50
70
100