Исследуйте параметры измерительного тракта.

Методические указания

1.1. Измерить резонансный коэффициент передачи измерительного тракта ПЧ. Произвести соединения согласно рис. 1.

Переключатель S1 установить в положение 1, от генератора Г1 подать немодулированное напряжение частотой 465 кГц. Уровень выходного напряжения генератора Г1 подобрать таким образом, чтобы напряжение U₁ на гнезде КТ4 было порядка 2 мВ.

Вольтметр блока №4 перевести в режим «ВЧ».

Подстроить частоту генератора по максимуму выходного напряжения U₃, измеряемого на КТ7. Рассчитать коэффициент передачи измерительного тракта

К_{0 ИЗМ.ТР.} = U₃ / U₁.

1.2. Снять резонансную характеристику измерительного тракта при напряжении на входе тракта, равном U_вх = 2 мВ. Построить резонансную характеристику и по графику определить отстройку от резонансной частоты (Df), соответствующую ослаблению сигнала на 10, 20, 30 дБ.

Лабораторное задание №2:

Исследуйте зависимости малосигнальных параметров преобразователя частоты от режима работы преобразующего элемента.

Методические указания

2.1. Произвести соединения согласно рис. 2.

Переключатель S1 установить в положение 2.

Выбрать значение частоты гетеродина f_Г (в качестве гетеродина используется ВЧ генератор блока №2) таким, чтобы ослабление колебаний этой частоты было существенно больше 30 дБ (выбор произвести по резонансной характеристике измерительного тракта ПЧ).

Выбрать значение частоты сигнала f_С (генератора Г1) таким образом, чтобы частота полезного преобразованного продукта (f_ПР) была равна частоте настройки тракта ПЧ

f_ПР = | f_Г - f_С | = 465 кГц.

Установить требуемые значения напряжений сигнала U_С и гетеродина U_Г, поочередно фиксируя их милливольтметром на КТ4 и В2 на КТ5 (при измерении U_С обязательным является выключение гетеродина, при измерении U_Г обязательным является выключение генератора Г1).

С помощью переменного резистора R2 установить требуемое значение эмиттерного тока транзистора VT.

С помощью переключателя S2 установить желаемое значение сопротивления в эмиттерной цепи транзистора.

Значение напряжения сигнала U_С в КТ4 установить не более 2 мВ. Генератор Г1 подстроить по максимуму напряжения на выходе измерительного тракта ПЧ и записать величину U_ВЫХ в КТ7.

Рассчитать значения тока преобразованной частоты в коллекторной цепи транзистора и крутизны преобразования

I_ПР = U_ВЫХ / (R_Н * К_{0 ИЗМ.ТР.}) Y_{21 ПР} = I_ПР / U_С,

где R_Н - значение сопротивления резистора R4 (100 Ом).

2.2. Снять зависимость Y_{21 ПР} от уровня напряжения гетеродина U_Г.

Установить напряжение сигнала в КТ4U_С =2 мВ.

Переключатель S2 установить в положение 4 (R_Э = 0 Ом).

Переменным резистором установить ток эмиттера I_Э = 1 мА.

Напряжение гетеродина в КТ5 изменять в пределах от 10 до 100 мВ. Построить график зависимости Y_{21 ПР} от U_Г и определить оптимальное напряжение U_{Г ОПТ}, при котором Y_{21 ПР} принимает максимальное значение.

2.3. Снять зависимость Y_{21 ПР} от величины постоянной составляющей тока эмиттера I_Э. Исследование проводится при R_Э = 0 Ом (переключатель S2 в положении 4) U_Г = U_{Г ОПТ}. Значение тока I_Э следует изменять от минимального до максимального, допускаемого потенциометром R2. Построить график зависимости Y_{21 ПР} отI_Э.

2.4. Исследовать влияние сопротивления в цепи эмиттера на крутизну преобразования. Для этого снять зависимости Y_{21 ПР} от U_Г при значениях R_Э, равных 12 Ом, 24 Ом и 51 Ом (переключатель S2 в положениях 3, 2 и 1 соответственно). Исследование провести при значении постоянной составляющей эмиттерного тока I_Э = 1 мА. Построить на одном чертеже графики зависимостей Y_{21 ПР} от U_Г для значений R_Э, равных 0 Ом, 12 Ом, 24 Ом и 51 Ом. Определить значения U_{Г ОПТ}.

2.5. Исследовать эффективность преобразования по высшим гармоникам напряжения гетеродина.

Для этого рассчитать значения частот сигнала f_С, колебания которых совместно с гармониками (q = 1, 2, 3) выбранной частоты гетеродина f_Г образуют продукты преобразования с частотой f_ПР, равной значению f_ПЧ, т. е.

f_ПР = |q*f_Г - f_С| = 465 кГц.

Устанавливая на генераторе колебания частот f_С, соответствующих преобразованию по 2-й и 3-й гармоникам гетеродина, снять зависимости Y_{21 ПР} от U_Г . Условия измерения те же, что и в п. 2.2. Построить графики зависимостей Y_{21 ПР} от U_Г при q = 2, 3 на том же чертеже, что и при q = 1 (п. 2.1).

Лабораторное задание №3:

Исследуйте дополнительные каналы приема и интерференционных свистов в преобразователе частоты.

Методические указания

3.1. Исследовать интенсивность дополнительных каналов приема.

Установить f_Г как в п. 2.1., а U_Г = U_{Г ОПТ}, R_Э = 0 Ом. Для установленной частоты гетеродина рассчитать частоты экстремумов резонансной характеристики преобразователя:

f_K = |(q*f_Г / s) ± (f_ПЧ /s)|,

соответствующих s = 1, 2 и q = 0, 1, 2, 3.

Не изменяя частоты гетеродина, поочередно подавать на сигнальный вход преобразователя колебания с частотами f_К. При каждой настройке небольшим изменением частоты генератора Г1 добиваться максимального значения выходного напряжения U_ВЫХ в КТ7 и записывать это значение.

Провести исследование для всех рассчитанных частот f_К. Результаты исследования оформить в виде таблицы.

3.2. По результатам проведенных исследований построить резонансные характеристики преобразователя частоты совместно с измерительным трактом ПЧ. Резонансная характеристика представляет частотную зависимость нормированных значений U_ВЫХ. Нормирование проводится к значению выходного напряжения при основной настройке (s = 1, q = 1). На характеристиках следует указать значения s и q, соответствующие каждой настройке, на оси частот отметить положение частоты гетеродина и ее гармоник.

3.3. Проверить свистящие точки настройки (рис. 3).

На панели громкоговорителя (правая панель лабораторной установки) тумблер «Радиоприемник – УЗЧ» установить в нижнее положение, тумблер «Динамик – R_ЭКВ» установить в верхнее положение. Регулятор усиления УЗЧ на панели «Исследование преобразователя частоты» установить в крайнее правое положение.

Рассчитать при s = 2, 3, 4 иq = 1, 2 частоты свистящих точек настройки и соответствующие им значения частоты гетеродина

f_СВ = f_ПЧ * (q± 1) / (s – q) f_Г = f_СВ + f_ПЧ

Установить режим преобразователя частоты: U_С = 30 мВ, U_Г =U_{Г ОПТ}. Последовательно устанавливая частоты генераторов Г1 и Г2 равными рассчитанным значениям f_СВ и f_Ги изменяя в небольших пределах одну из этих частот, прослушать в громкоговорителе свисты. (Контроль частоты генераторов Г1 и Г2 осуществлять поочередно переключая тумблер «ВХОД1 – ВХОД2» частотомера).

3.4. Выбрать одно из рассчитанных значений f_СВ. Настроить генераторы Г1 и Г2 на f_СВ и f_Г соответственно.

Изменить частоту одного из генераторов на DF = 3 кГц.

Установить на слух, соответствует ли частота слышимого звука значению
DF = 3 кГц.

Определить с помощью осциллографа частоту переменного напряжения в КТ8.

3.5. При настройке на частоту f_СВ±DF уменьшать уровень сигнала до тех пор, пока слышимость свиста станет пренебрежимо малой. Зафиксировать это значение входного напряжения. Повторить эту операцию для f_СВ с другими значениями s и q. Сделать выводы о влиянии уровня сигнала на интенсивность свистов при различных значениях s.

Лабораторное задание №4: