2.1. Лабораторный стенд «Генератор с внешним возбуждением»

Лабораторный стенд «Генератор с внешним возбуждением» УФС01 предназначен для выполнения лабораторных работ «Исследование транзисторного ГВВ с простой схемой выхода» и «Исследование транзисторного ГВВ со сложной схемой выхода». Упрощенная схема стенда, представленная на рис. 3, отображена также на лицевой панели стенда.

Рис. 3. Схема стенда «Генератор с внешним возбуждением»

Основой стенда является усилитель мощности на транзисторе VT марки КТ602. Любая из исследуемых схем ГВВ может быть получена путем подключения к коллектору транзистора соответствующей нагрузочной колебательной системы (выходной схемы). Требуемая выходная схема формируется из комбинации соответствующих пассивных элементов с помощью переключателей S1...S5. Простая схема выхода, состоящая из емкости связи С_СВ1, колебательного контура L_K1C_K1 и эквивалентного сопротивления нагрузки R_K1, образуется при переводе переключателя S2 в положение 1 (в соответствии со схемой рис. 3). Если S2 находится в положении 2, используется сложная схема выхода. Она представляет собой колебательную систему на двух связанных контурах. Первый контур образован емкостью связи С_СВ1 и катушкой L_K1, а второй – конденсатором С_К2 и катушкой L_К2. Между контурами организована связь при помощи емкости С_СВ2, входящей в состав обоих контуров. Нагрузкой сложной схемы выхода является резистор R_K2. Изменение коэффициента связи выходной цепи согласования с транзистором осуществляется изменением емкости С_СВ1. Требуемое значение С_СВ1 обеспечивается последовательным соединением конденсаторов С₁…С₅ при помощи переключателя S1. Межконтурная связь регулируется за счет изменения емкости С_СВ2 путем параллельного соединения конденсаторов С₆..С₉ при помощи переключателей S3…S5.

Управление переключателями S1...S5 осуществляется с помощью кнопок управления, расположенных в нижней части лицевой панели стенда, однократным нажатием на кнопку и удержанием ее в течение 0,5 с. Текущее положение любого переключателя индицируется соответствующими светодиодами.

Питание усилителя мощности (транзистора VT) осуществляется по параллельной схеме от стабилизированного источника Е_К через блокировочную цепь L_БЛ1С_БЛ1, а смещение – по параллельной схеме от стабилизированного источника Е_Б через блокировочную цепь L_БЛ2С_БЛ2. Регулировка базового смещения осуществляется потенциометром «E_Б».

Возбуждение ГВВ производится синусоидальным сигналом, формируемым встроенным генератором G. Его частота может дискретно изменяться в диапазоне от 180 до 220 кГц с шагом 1 кГц. Амплитуда сигнала плавно регулируется соответствующим аттенюатором.

Встроенный мультиметр позволяет измерять токи и напряжения в кон­трольных точках. При измерении пере­менных токов и напряжений выводятся их действующие значения.

2.2. Лабораторный стенд «Амплитудная модуляция»

Лабораторный стенд «Амплитудная модуляция» УФС02 предназначен для выполнения лабораторных работ «Исследование базовой амплитудной модуляции» и «Исследование коллекторной амплитудной модуляции». Также стенд позволяет изучить принцип и исследовать процессы комбинированной коллекторной модуляции (с автоматической базовой модуляцией). Упрощенная схема стенда, приводимая на лицевой панели стенда, представлена на рис. 4.

Основой стенда является резонанс­ный усилитель мощности на биполярном транзисторе VT₂ марки КТ602 с простой схемой выходной цепи. Выходная цепь выполнена в виде Г-образного звена, составленного из емкостного согласующего делителя С_К1С_К2 и катушки L_К. Роль эквивалентной нагрузки выполняет сопротивление R_К.

Рис. 4. Упрощенная схема стенда «Амплитудная модуляция»

Гармоническое напряжение внешнего возбуждения поступает на транзистор VT₂ с встроенного высокочастотного генератора G₂ через входную цепь согласования, выполненную на конденсаторах С_ВХ1, С_ВХ2 и катушке L_ВХ. Согласование обеспечивается за счет неполного включения генератора в емкостную ветвь контура входной цепи (внутриемкостная связь) и неполного включения транзистора в индуктивную ветвь (автотрансформаторная связь). Генератор G₂ формирует синусоидальный сигнал с частотой 200 кГц, амплитуда которого плавно регулируется с помощью аттенюатора, расположенного на лицевой панели стенда в поле «ГЕНЕРАТОР G2».

Напряжение питания на транзистор VT₂ подается по параллельной схеме от источника Е_К через низкочастотный транзистор VT₁ и блокировочную цепочку С_БЛ1L_БЛ1. Транзистор VT₁ выполняет функцию регулятора напряжения питания, подаваемого на VT₂. Эта регулировка осуществляется за счет смещения рабочей точки транзистора при помощи потенциометра R_П, расположенного на лицевой панели стенда в поле «Е_К». Напряжение смещения на транзистор VT₂ подается по параллельной от источника Е_Б через переключатель S2 и блокировочную цепочку L_БЛ2С_БЛ2С_БЛ3. Величина напряжения смещения регулируется потенциометром, расположенным на лицевой панели стенда в поле «Е_Б».

Любая из исследуемых схем осуществления амплитуд­ной модуляции может быть получена путем подключения генератора модули­рующего сигнала G₁ к базовой или к коллекторной цепи усилителя мощности с помощью переключателей S1 и S2. Переключатели S1 и S2 управляются кнопками, расположенными в нижней части лицевой панели стенда, однократным нажатием на кнопку и удержанием ее в течение 0,5 с. Текущее положение переключателей индицируется соответствующими светодиодами.

Встроенный низкочастотный генератор модулирующего сигнала G₁ обеспечивает дискретное изменение частоты от 10 Гц до 8 кГц (всего 16 значе­ний) с помощью кнопок «» и «», а также плавную регулировку амплитуды с помощью потенциометра «УРОВЕНЬ». Органы управления генератором расположены на лицевой панели стенда в поле «ГЕНЕРАТОР G1».

Для осуществления коллекторной модуляции (простой и двойной) переключатель S1 должен находиться в положении 2. Состояние переключателя S2 может быть произвольным в зависимости от требуемой схемы смещения. При этом модулирующее напряжение через разделительный конденсатор С_Р поступает на базу транзистора VT₁, играющего роль модулятора. Под действием этого напряжения меняется напряжение на эмиттере VT₁, а значит, и на коллекторе VT₂. При работе транзистора VT₂ в перенапряженном режиме это ведет к изменению амплитуды сигнала на выходе схемы в соответствии с законом изменения модулирующего напряжения.

Для осуществления базовой модуляции переключатели S1 и S2 должны находиться в положении 1. При этом модулирующее напряжение с выхода генератора G₁ поступает на базу транзистора VT₂, работающего в недонапряженном режиме, через низкочастотный трансформатор Тр.НЧ.

Встроенный мульти­метр позволяет измерять токи и напряжения в контрольных точках исследуемого устройства, а также ко­эффициент (глубину) модуляции выходного сигнала. При измерении переменных токов и напряжений выводятся их амплитуд­ные значения.