Лабораторное задание

Подготовка установки к работе

Соберите последовательный диодный детектор (сопротивление нагрузки R≈10 кОм, емкость нагрузки С≈5 нФ). Подключите к детектору генераторно-измери­тельную систему: генераторный выход системы — к входу детектора, а измерительный вход системы — к выходу детектора.

Запустите генераторно-измеритель­ную систему (ее ярлык — на рабочем столе). Установите режим изу­чения характеристик сигналов (осциллограмм и спектров).

Включите отобра­жение расчетного входного сигнала и сформируйте гармонический сигнал:

u(t) = u₀ + U_m cos (ω₀t),

где u₀=0, U_m=5 В, f₀=10 кГц («точность» 0,5 кГц). Установите удобные пределы отображения (примерно ± 100 мкс по времени и 0÷10 кГц по частоте).

Включите отобра­жение реального генерируемого сигнала. Проверьте, что у генерируемого напряжения действительно u₀=0 и U_m=5 В. Если это не так, то выполните сервисную программу «калибровка». После этого отобра­жение расчетного входного сигнала можно отключить.

Включите отобра­жение реального измеряемого сигнала. Убедитесь, что наблюдаемое семейство осциллограмм входного u(t) и выходного v(t) напряжений качественно соответствует ожидаемому.

1. Изучение влияния емкости нагрузки на процесс детектирования

Подключая параллельно резистору различные конденсаторы (в порядке увеличения емкости), наблюдайте влияние емкости нагрузки C на выходной сигнал. Зарисуйте осциллограммы и спектрограммы входного и выходного напряжений для трех характерных случаев:

• С=С_п (паразитная емкость при отключенном конденсаторе);

• емкость нагрузки недостаточна для нормальной фильтрации выходного напряжения;

• С=С_макс (конденсатор с максимальной емкостью).

Здесь и далее на зарисованных графиках должны быть приведены шкалы значений измеряемых величин и указаны условия эксперимента.

Оставив в схеме конденсатор с максимальной емкостью, увеличьте час­тоту гармонического сигнала до 200 кГц. Установите новые пределы ото­бражения: примерно ± 1 мс по времени (при этом осциллограмма вход­ного напряжения «сжимается» в сплошную полосу) и 0÷500 кГц по час­тоте. Отключив и снова подключив конденсатор нагрузки, обратите вни­мание, как теперь выглядят на осциллограмме неотфильтрованные ВЧ-со­ставляющие выходного напряжения.

Дальше работайте в новом режиме отображения.

2. Изучение влияния сопротивления нагрузки

на эффективность детектирования

Проверьте, что реальный генерируемый сигнал не имеет постоянной составляющей (при необходимости повторите «калибровку»).

С помощью курсоров измерьте амплитуду U_m гармонического входного напряжения и значение v₀ постоянного выходного напряжения. Заменяя резистор нагрузки (увеличивая и уменьшая R на порядок), повторите измерения v₀. Результаты сведите в таблицу.

Образец таблицы

R, кОм	Um, В	v0, В	kд