Работа выполняется на специализированном лабораторном макете ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫАРУ.
Описание лабораторного макета:
Исследуемый макет представляет собой усилитель промежуточной частоты (УПЧ) приемника с амплитудным детектором и системой АРУ. Регулировка усиления осуществляется изменением режима по постоянному току транзисторов УПЧ. При выключенной системе АРУ в режиме ручной регулировки усиления (переключатель S2 в положении “РРУ”) для этой цели служит потенциометр «РРУ», выведенный на переднюю панель. Значение напряжения регулировки усиления, подаваемого на каскады УПЧ, отображается в вольтах на цифровом индикаторе измерителя Р1, расположенного на панели №4 лабораторной установки.
С выхода УПЧ (гнездо КТ3) усиленный сигнал подается на амплитудный детектор. Продетектированный сигнал (гнездо КТ5) поступает на усилитель постоянного тока (УПТ) системы АРУ. Коэффициент усиления УПТ зависит от положения переключателя S5. К выходу УПТ (КТ6) подключен однозвенный фильтр низкой частоты ФНЧ, постоянная времени которого τ зависит от положения переключателя S3 и равна 0,01с или 5 мкс. Первое значение типично для инерционных систем АРУ приемников радиосвязи с амплитудной модуляцией. Второе значение отражает ситуацию, когда постоянная времени ФНЧ выбрана неправильно и действие системы АРУ приводит к искажению закона модуляции АМ сигнала.
При включенной системе АРУ (переключатель S2 в положении АРУ) с ростом сигнала на входе УПЧ (гнездо КТ2) возрастает постоянное напряжение на выходе детектора. Это напряжение усиливается УПТ и через ФНЧ воздействует на транзисторы УПЧ, уменьшая его коэффициент усиления. С помощью переключателя S4 можно включить задержку срабатывания АРУ.
Структурная схема лабораторного макета включает также генератор прямоугольных импульсов ГИ и амплитудный модулятор АМ. При подаче на КТ1 немодулированного синусоидального напряжения ПЧ и при включенном ГИ (тумблер S1 в положении ВКЛ) на вход УПЧ поступает напряжение промежуточной частоты с прямоугольным законом модуляции. Именно данный закон модуляции позволяет более наглядно продемонстрировать влияние инерционности системы АРУ на форму сигнала при различных величинах постоянной времени фильтра низкой частоты.
Для выполнения лабораторной работы используются встроенные измерительные приборы лабораторной установки:
• измеритель Р1, расположенный на панели №4, отображающий в вольтах значение напряжения регулировки усиления;
• генератор ВЧ, расположенный на панели №2;
• генератор НЧ, расположенный на панели №2;
• вольтметр, расположенный на панели №4.
Дополнительными приборами, необходимыми для проведения работы, являются:
• двухлучевой (двухканальный) осциллограф;
• милливольтметр переменного напряжения (при отсутствии вольтметра используется дополнительно осциллограф в режиме “measure”/“измерения”).
Цель работы:
Изучить принципы построения систем автоматической регулировки усиления (АРУ) приемников, экспериментально исследовать инерционную систему АРУ, сопоставить результаты с теоретическими сведениями о системах АРУ.
Содержание отчета:
1. Цель работы
2. Структурная схема системы АРУ
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. Каковы назначение и виды регулировок?
2. Какие способы регулировки усиления резонансного усилителя Вы знаете?
3. Нарисуйте структурные схемы обратной, прямой и комбинированной АРУ и проведите их сравнительный анализ.
4. Каковы структурная схема и назначение элементов цепи АРУ?
5. Почему в обратной АРУ принципиально нельзя получить идеальную характеристику регулирования?
6. Каковы назначение и схема фильтра в цепи АРУ?
7. Какие искажения AM-сигнала возникают в усилителе с АРУ и каковы их причины?
8. Поясните сущность переходного процесса, возникающего в схеме с обратной АРУ.
9. Какие системы АРУ специального назначения Вы знаете?
План проведения работы:
1. Вводная часть. Цели работы. Ознакомление с лабораторной установкой
2. Определение коэффициента усиления АРУ
3. Изучение регулировочной характеристики УПЧ
4. Определение коэффициента усиления усилителя постоянного тока (УПТ)
5. Изучение амплитудной характеристики УПЧ
6. Исследование искажений АМ сигнала
7. Исследование влияния ФНЧ на работу АРУ
8. Заключительная часть. Сбор и коррекция необходимых данных
Лабораторное задание №1: