7.2. Описание схемы лабораторного макета

Лабораторная работа "Амплитудная модуляция" выполняется с помощью функционального модуля "Нелинейные цепи" многофункционального лабораторного стенда. Принципиальная схема лабораторного макета, используемого в качестве амплитудного модулятора изображена на рис. 7.6.

Рис. 7.6. Схема лабораторного макета

В состав функционального модуля входят: сумматор, связанный колебательный контур, активные и пассивные элементы.

Сумматор служит для получения суммы колебаний высокой и низкой частоты с необходимым уровнем постоянной составляющей. Переменный резистор используется для получения необходимой постоянной составляющей напряжения на выходе сумматора. Резонансную частоту одного из колебательных контуров можно изменить при помощи конденсатора переменной емкости.

Цепь электрической схемы устройства собирается с помощью перемычек, соединяющих соответствующие коммутационные гнезда.

7.3. Лабораторное задание

1. Исследование статических модуляционных характеристик. Собрать схему усилителя (рис. 7.6). В качестве источника высокочастотного колебания использовать внешний ГВЧ. Установить на ГВЧ частоту колебаний 0,33 МГц и амплитуду 0,3В. Наблюдая выходной сигнал на осциллографе, настроить контур на резонанс (изменять емкость конденсатора).

Для двух значений амплитуд входного высокочастотного сигнала =0,3В и =0,5В снять и построить зависимость амплитуды выходного сигнала от постоянного напряжения смещения (постоянное напряжение смещения измеряется с помощью вольтметра, подключенного к выходу сумматора).

2. Исследование динамических модуляционных характеристик. Установить на внешнем ГНЧ частоту колебаний 1 кГц. При амплитуде высокочастотных колебаний =0,3В и =0,5В, выбрав предварительно величину смещения в середине линейных участков статических модуляционных характеристик и изменяя напряжение низкочастотного сигнала В, снять зависимости коэффициента модуляции от напряжения низкочастотного сигнала . Построить динамические модуляционные характеристики.

7.4. Контрольные вопросы

1. С помощью осциллограмм поясните работу модулятора сигнала.

2. Почему для получения модулированного сигнала необходимо использовать существенно нелинейный режим работы усилителя?

3. Что называют статической модуляционной характеристикой модулятора?

4. Как следует выбирать режим работы модулятора сигнала?

5. При каких условиях и почему могут возникать искажения модулирующего сигнала в модуляторе?

6. Как изменяется форма модулированного сигнала при изменениях напряжения смещения и амплитуды высокочастотного сигнала?

7. Какую форму будет иметь выходной сигнал модулятора, если нагрузка усилителя будет апериодической (резистор вместо контура)?

8. Как изменяется модулированный сигнал при изменениях низкочастотного модулирующего сигнала?

9. Как повлияет изменение коллекторной нагрузки на статическую и динамическую модуляционные характеристики?

10. Как отразится на форме выходного колебания модулятора расстройка высокочастотного контура относительно резонансной частоты контура?

11. Каким образом достигается линейность модуляционных характеристик модулятора?

12. Какое влияние может оказывать добротность коллекторного контура на глубину модуляции сигнала?

13. Какими мерами может достигаться повышение КПД модулятора?

14. Какими параметрами можно охарактеризовать АМ-сигнал?

15. Объясните, в каких случаях и по каким причинам может возникать перемодуляция сигналов и в каких случаях модуляция будет отсутствовать даже если поданы оба (высокочастотный и модулирующий) сигналы?

16. От чего зависит распределение мощности в спектре однотонального АМ-сигнала?

17. Чем различаются спектральные диаграммы обычного АМ-сигнала, сигнала, полученного при балансной модуляции и однополосного амплитудномодулированного сигнала?

18. Предложите структурные схемы устройств для балансной и однополосной модуляции?

19. Приведите численный пример АМ-сигнала, промодулированного двумя гармоническими сигналами, и постройте его спектральную и векторную диаграммы.