4 Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Запишите выражение для частотно-модулированного сигнала для случая модуляции однотональным сигналом, назовите все входящие в него параметры.

2. Приведите выражение для мгновенной частоты ЧМ-сигнала.

3. Изобразите временную диаграмму ЧМ-сигнала при однотональной модуляции, покажите минимальное и максимальное значение частоты.

4. Что такое девиация частоты и индекс модуляции, их связь с параметрами модулирующего сигнала?

5. Что такое узкополосная частотная модуляция? Изобразите спектр при узкополосной модуляции. Ширина спектра при узкополосной ЧМ.

6. Что такое широкополосная частотная модуляция? Изобразите спектр при широкополосной частотной модуляции.

7. Ширина спектра ЧМ-сигнала при широкополосной частотной модуляции, как она зависит от амплитуды и частоты модулирующего сигнала?

8. Приведите векторную диаграмму для узкополосного ЧМ-сигнала, поясните сходство и различие с АМ-сигналом.

9. Поясните сущность прямых и косвенных методов получения ЧМ-сигналов. Приведите простейшую схему частотного модулятора с использованием варикапа.

10. Статическая модуляционная характеристика частотного модулятора, выбор режима работы модулятора для получения неискаженной модуляции.

11. В чем особенность детектирования ЧМ-сигналов? Характеристика детектирования.

12. Приведите схему и характеристику детектирования частотного детектора:

• на одном расстроенном контуре;

• на двух взаимно расстроенных контурах.

13. Поясните выбор режима работы детектора.

14. Преимущества и недостатки частотной модуляции.

15. Сходство и различия между сигналами с частотной и фазовой модуляцией.

16. Изложите содержание лабораторного задания к данной работе.

5 Описание лабораторного макета

Исследование процессов частотной модуляции и детектирования ЧМ-сигнала выполняется на функциональном блоке № 4, схема которого приведена на рисунок 5. Модулятор выполнен на схеме RC-автогенератора с фазобалансной цепью на ИМС с двумя полевыми транзисторами, выполняющих функции управляемых резисторов. Частота генерируемых колебаний определяется величиной напряжения смещения на затворе транзисторов, что изменяет их внутреннее сопротивление исток-сток. Частота генерации может изменяться в пределах от 7 до 16 кГц. Модуляция осуществляется при подаче на вход модулятора модулирующего сигнала от внешнего источника. В схеме предусмотрена возможность cкачкообразного изменения частоты генерируемых колебаний, для чего имеется внутренний генератор напряжения прямоугольной формы, который подключается ко входу модулятора кнопкой "ГПН". Частотный детектор выполнен по схеме дискриминатора с двумя взаимно расстроенными контурами. Постоянная составляющая тока детектора ЧМ-сигнала при различных индексах модуляции наглядно демонстрирует искажения, возникающие в тракте модулятор–детектор при отклонениях от оптимальных режимов работы.

Рисунок 5 – Блок 4

6 Лабораторное задание

1. Ознакомиться с лабораторной установкой-макетом и используемыми в работе измерительными приборами.

2. Снять и построить статическую модуляционную характеристику модулятора f_вых = f(E_см). Выбрать параметры рабочего режима модулятора для получения неискаженной модуляции.

3. Снять и построить характеристику детектирования частотного детектора U_0вых = f(f_вх).

4. Получить неискаженную частотную модуляцию на выходе модулятора для узкополосной и широкополосной модуляции.

5. Получить неискаженный детектированный сигнал на выходе детектора для оптимального режима работы тракта модулятор–детектор. Зарисовать форму и спектр сигнала на выходе детектора при частотной модуляции однотональным низкочастотным сигналом.