Работа выполняется на специализированном лабораторном макете ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ.
Описание лабораторного макета:
Лабораторный макет «Исследование преобразователя частоты» выполнен в виде сменного блока установки по курсу «Радиоприемные устройства».
Макет включает в себя транзисторный преобразователь частоты, сумматор сигналов и помех, усилитель гетеродина, измерительный тракт и цепи коммутации. Внешний вид передней панели макета приведен на рисунках.
Преобразователь частоты выполнен на транзисторе VT. Сигнал и помехи поступают на базу транзистора через сумматор (Σ). Их уровень измеряется на гнезде КТ4.
Напряжение гетеродина подается последовательно в эмиттерную цепь транзистора от внешнего источника через усилитель гетеродина (УГ) и измеряется на гнезде КТ5. Переключаемые с помощью S2 резисторы R5, R6, R7 позволяют исследовать зависимость свойств преобразователя частоты от глубины отрицательной обратной связи.
| Положение переключателя S2 | ||||
| Rэ, Ом |
Постоянная составляющая тока транзистора регулируется переменным резистором R2 и измеряется миллиамперметром РА, стоящим в коллекторной цепи (в поставляемой заказчику версии установки вместо миллиамперметра используется АЦП с цифровым индикатором Р1, смонтированные на панели №4. Величина тока отображается в миллиамперах. Нагрузкой транзистора VT является резистор R4 сопротивлением 100 Ом, что обеспечивает в выходной цепи преобразующего элемента режим, близкий к КЗ, позволяющий производить измерение крутизны преобразования.
Напряжение, снимаемое с резистора R4, подается на полосовой пьезокерамический фильтр (ПФ) и далее на двухкаскадный УПЧ, к выходу которого через КТ7 подключается вольтметр переменного напряжения. Полосовой фильтр и избирательный УПЧ, настроенные на 465 кГц, обеспечивают достаточно высокое ослабление колебаний с частотой гетеродина, исключающее влияние этих колебаний на результат измерения выходного напряжения. Полосовой фильтр и двухкаскадный УПЧ образуют измерительный тракт, позволяющий производить количественную оценку уровня колебаний на выходе преобразователя частоты.
Посредством переключателя S1 сигнал с выхода сумматора может быть подан как на вход преобразователя частоты (положение 2), так и непосредственно на вход измерительного тракта при исследовании его характеристик (положение 1).
За УПЧ следуют амплитудный детектор (АД) и усилитель звуковой частоты (УЗЧ), сигнал с которого можно подать на динамик и осциллограф. Эти узлы используются при исследовании интерференционных свистов, возникающих в преобразователе частоты
Для выполнения лабораторной работы используются генератор ВЧ, расположенный на панели №2 лабораторной установки, частотомер и вольтметр, расположенные на панели №4, а также динамик, расположенный на панели №5.
Для выполнения лабораторной работы помимо лабораторной установки требуется дополнительное оборудование:
- двухлучевой (двухканальный) осциллограф;
- ВЧ генератор – 2 шт.;
- милливольтметр переменного напряжения.
Цель работы:
Исследовать основные свойства преобразователя частоты.
Содержание отчета:
1. Цель работы
2. Принципиальная схема преобразователя частоты
3. Таблицы, графики и осциллограммы экспериментальных данных и результатов согласно методическим указаниям
4. Расчеты необходимых параметров согласно методическим указаниям
5. Выводы
Примерные контрольные вопросы:
1. Как происходит преобразование частоты?
2. Какой физический смысл имеет обратное преобразование частоты?
3. Как выбирается промежуточная частота в супергетеродинном приемнике?
4. Какими мерами ослабляется действие помех по побочным каналам приема?
5. Изобразите частотную характеристику ПЧ приемника с двойным преобразованием частоты.
6. Нарисуйте принципиальную схему транзисторного ПЧ на БТ, поясните принцип его работы и выбор режима.
7. Перечислите основные типы ПЧ.
8. Нарисуйте схему ПЧ с компенсацией помех зеркального канала и поясните принцип его работы.
9. Нарисуйте два варианта схем с совмещенным гетеродином, сравните их.
10. Нарисуйте схему ПЧ на биполярном транзисторе с отдельным гетеродином, сравните со схемой с совмещенным гетеродином.
План проведения работы:
1. Вводная часть. Цели работы. Ознакомление с лабораторной установкой
2. Исследование параметров измерительного тракта
3. Изучение влияния режимов работы преобразующего элемента
4. Исследование дополнительных каналов приема и интерференционных свистов
5. Исследование эффекта блокирования
6. Исследование эффекта интермодуляции
7. Заключительная часть. Сбор и коррекция необходимых данных
Лабораторное задание №1: