6. Содержание отчета

1. Наименование и цели работы.

2. Структурная схема измерений.

3. Результаты измерений.

4. Графические зависимости по результатам измерений.

5. Выводы по работе.

6. Ответы на контрольные вопросы (по заданию преподавателя).

7. Контрольные вопросы

   1. Поясните принцип работы диодного ограничителя амплитуд по принципиальной электрической схеме.

   2. Как изменить уровень ограничения в ограничителе мгновенных значений?

   3. Какие виды частотных детекторов Вы знаете?

   4. Поясните с помощью векторных диаграмм принцип работы «дробного» детектора.

   5. Поясните с помощью векторных диаграмм принцип работы ЧД с преобразованием ЧМ в ВИМ.

   6. Как производится регулировка «дробного» детектора?

   7. Что называют детекторной характеристикой частотного детектора?

   8. Из каких соображений производится выбор индекса частотной модуляции?

   9. Как обеспечить линейность детекторной характеристики частотного детектора?

   10. Как увеличить крутизну детекторной характеристики частотного детектора?

7. Содержание зачета

Студент должен знать:

• принципы детектирования частотно-модулированных сигналов;

• порядок регулировки частотного детектора и ограничителя амплитуд.

Должен уметь:

- проверять работу ограничителя амплитуд и частотного детектора.

10 Методические указания

К основным характеристикам частотных детекторов относятся:

- полоса частот, в которой детекторная характеристика линейна;

- центральная частота;

- крутизна детекторной характеристики (рисунок 4.5) S=∆U/∆f;

- подавление паразитной амплитудной модуляции.

В приемниках ЧМ сигналов для выделения информационного сигнала из модулированного колебания используются детекторы фазового типа (дискриминаторы) и дробные детекторы (детекторы отношений).

10.1 Частотный дискриминатор

В дискриминаторах используется изменение фазового сдвига между напряжениями на элементах детектора при изменении частоты воздействия. Типовая схема дискриминатора представлена на рисунке 4.3. Дискриминатор содержит источник сигнала (двухконтурный фильтр L1C1 и L2C3), два амплитудных диодных детектора на диодах VD1 и VD2, имеющих раздельные нагрузки R1C4 и R2C5, а также дроссель L3, пропускающий постоянную и низкочастотную составляющие токов диодов. Резистор R3 и конденсатор C6 представляют собой фильтр нижних частот, служащий для предотвращения проникновения пульсаций напряжения промежуточной частоты на вход УЗЧ, а также для компенсации повышения помехозащищенности. Резистор R4 – регулятор громкости, с которого напряжение звуковой частоты через разделительный конденсатор подается на вход УЗЧ.

Анализ работы дискриминатора удобно проводить с помощью векторных диаграмм (рисунок 4.4,а и б). Из рисунка 4.4 следует, что напряжения U_д1 и U_д2 соответственно равны

,

,

где и –напряжения, трансформированные во второй колебательный контур; – напряжение на колебательном контуре L1 С1.

Рисунок 4.3 – Принципиальная электрическая схема частотного дискриминатора

Напряжение вызывает появление в первом контуре тока , который, в свою очередь, создает в катушке индуктивности второго контура ЭДС Е= j ·М· . Под действием ЭДС Е во втором контуре протекает ток . Фаза этого тока определяется соотношением частоты входного сигнала и резонансной частоты второго контура . В зависимости от соотношения этих частот возможны следующие частные случаи:

Рисунок 4.4– Векторные диаграммы, поясняющие принцип работы частотного дискриминатора

1 Равенство частот и . При этом ЭДС вводится в контур, настроенный в резонанс с приходящим сигналом. В результате векторы тока и ЭДС Е совпадают

по фазе (рисунок 4.4,а). Ток создает в катушке напряжения и . Эти напряжения приложены к диодам VD1 и VD2 и сдвинуты относительно друг друга на 180. Легко увидеть, что в случае полной симметрии схемы , токи и тоже равны. Под действием токов и на резисторах нагрузки R1 и R2 выделяются одинаковые напряжения U₄ и U₅ противоположных полярностей. Из-за различия полярностей этих напряжений U_вых=U₄+U₅=0.

2 Неравенство частот и . В этом случае в колебательный контур L2C3 вводится ЭДС сигнала на частоте, не равной резонансной частоте колебательного контура, и между векторами и E возникает фазовый сдвиг φ, обусловленный величиной расстройки ,(рисунок 4.4 ,б).

Рисунок 4.5 – Детекторная характеристика ЧД

Чем больше величина расстройки, тем значительнее асимметрия диаграммы и больше .Заштрихованные участки на детекторной характеристике соответствуют значительным искажениям и значительному падению коэффициента передачи детектора. Дискриминатор реагирует на паразитную АМ, что, естественно, ухудшает качество воспроизведения полезного сигнала. Во избежание сильных искажений перед детектором вводится специальный амплитудный ограничитель. К достоинству этого детектора относится высокая стабильность его характеристик.