11.3. Описание лабораторного устройства
Исследование детектирования АМ колебаний
проводится на последовательном диодном
детекторе, схема которого приведена на
рис. 11.8. Параметры:
=100
кОм (10 %),
= 1 нФ (10 %),
=
= 10 нФ (10 %).
Вольт-амперная характеристика диода приведена на рис. 11.9. На рис. 11.9, а дан начальный участок ВАХ в укрупненном масштабе.
Если переключатель J1 установлен в верхнее положение (а переключатель J3 в левое положение), то схема рис. 11.8 представляет собой амплитудный детектор; в нижнем положении ручки емкость нагрузки отключена и имеет место односторонний (однополупериодный) ограничитель. Переключатель J2 позволяет подключать либо конденсатор С1, либо конденсатор С2. Переключатель J3 позволяет отключать резистор R. Вольтметр постоянного напряжения U2 подключается переключателем J4. АМ колебание подается с генератора V1.
Рис. 11.8
а
U,
В
I,
мкА
U,
В
I,
мА
Рис.11.9
U, B |
–0.3 |
–0.25 |
–0.2 |
–0.15 |
–0.1 |
–0.75 |
–0.05 |
–0.025 |
0.0 |
I, мкА |
–5.6 |
–5.4 |
–5.1 |
–4.5 |
–3.7 |
–3.1 |
–2.3 |
–1.3 |
0.0 |
U, B |
0.025 |
0.05 |
0.075 |
0.10 |
0.125 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
I, мкА |
1.6 |
3.7 |
6.2 |
9.6 |
13.7 |
19.3 |
35.0 |
61 |
100 |
U, B |
0.35 |
0.40 |
0.45 |
0.50 |
0.60 |
0.70 |
0.80 |
0.90 |
1.00 |
I, мА |
0.167 |
0.275 |
0.45 |
0.71 |
1.9 |
4.9 |
13 |
33 |
84 |
11.4. Предварительное задание
1. Изучите основные вопросы темы по конспекту лекций и литературе [1, c. 239–247; 2, c. 294–298; 4, с. 95–102].
2. Определите коэффициент передачи
диодного детектора (
),
угол отсечки
тока диода и входное сопротивление
детектора.
3. По заданным параметрам нагрузки определите ориентировочно границы несущей и модулирующей частот, для которых выполняются условия (11.12) неискаженного детектирования.
4. Определите длительности переднего
(
)
и заднего (
)
фронтов видеоимпульсов, получаемых при
детектировании (с
и
)
последовательности радиоимпульсов с
прямоугольной огибающей.
5. Изобразите ожидаемый ход графиков и осциллограмм, которые будут получены при практическом исследовании детектора.
10.5. Практическое задание
1. Снимите детекторную характеристику диодного детектора
.
Частоту входного немодулированного колебания установите согласно домашнему заданию. Измерения провести при .
Тщательно исследуйте начальный участок характеристики. Результаты занесите в таблицу и постройте график.
Примечание.
Тщательно исследуйте
начальный участок характеристики, т. е.
от нуля до 0.3 В входное напряжение
изменяйте с шагом 25 мВ, далее до
=
5 В шаг может быть от 0.1 до 0.5 В.
2. Зарисуйте осциллограммы на входе и выходе детектора при подаче на вход:
а) немодулированного колебания (
=
50 кГц,
=
1 В) при нагрузках
и
;
б) при отключенных емкостях (переключатель J1 в нижнем положении):
в) без резистора (переключатель J3 в правом положении);
г) модулированного колебания ( ). Несущая частота и частота модуляции устанавливаются (для ) из условий (10.12) неискаженного детектирования, т. е.
.
(11.12*)
д) модулированного сигнала согласно
пункту г), но для
,
когда не выполняется левая часть
неравенства (10.12*), т. е. когда
;
е) модулированного
сигнала при невыполнении для
правой части неравенства (10.12*), т. е.
когда
(например,
кГц).
3. Исследуйте детектирование радиоимпульса с прямоугольной огибающей.
Пронаблюдайте, как влияют частота заполнения импульсов и постоянная времени RC-цепочки ( и ) на форму выходного сигнала.
Измерьте длительности фронтов видеоимпульсов. Результаты сопоставьте с расчетом.