4 Вопросы для самопроверки

4.1 Какие параметры несущего колебания изменяются при частотной манипуляции?

4.2 По какой формуле определяется девиация частоты частотно-модулированного сигнала?

4.3 По какой формуле определяется индекс частотной модуляции частотно-модулированного сигнала?

4.4 Каким выражением определяется ширина спектра частотно-манипулированного (модулированного) сигнала?

4.5 Меняется ли частота несущей при частотной манипуляции?

4.6 В каких случаях наблюдается разрыв фазы частотно-манипулированного сигнала?

4.7 Какие существуют методы формирования частотно-манипулированных сигналов?

4.8 Приведите условное графическое обозначение частотного модулятора.

4.9 Приведите временную диаграмму частотно-манипулированного сигнала при манипуляции меандром.

4.10 Как определить крутизну модуляционной характеристики при частотной модуляции?

4.11 Что такое коэффициент пропорциональности (коэффициент схемотехники) при частотной модуляции?

4.12 Каким выражением связаны фаза и частота?

5 Аппаратное и программное обеспечение

5.1 Рабочая станция локальной сети (персональный компьютер).

5.2 Графический манипулятор мышь.

5.3 Программа ElectronicsWorkbench5.12.

5.4 Принтер.

6 Порядок выполнения работы

6.1 Ответить на вопросы программированного допуска.

6.2 Получить инструктаж по технике безопасности.

ВНИМАНИЕ! Аккуратно обращайтесь с персональным компьютером и его периферийными устройствами. Соблюдайте требования эргономики. Проверьте наличие заземления устройств.

6.3 Войти в рабочую среду Windows, для этого:

6.3.1Включить рабочую станцию компьютерной сети с помощью сетевого переключателяPOWERна системном блоке.

6.3.2 Наблюдать загрузку компьютера и подключение его к локальной сети.

6.3.3 Набрать на клавиатуре цифру 1– загрузка с локального диска. Наблюдать загрузку. Нажать клавиши клавиатурыCtrl+Alt+Deleteодновременно.

6.3.4 Войти в систему, набрав имя  204 , пароль не вводить. Нажать клавишу Enter.

6.3.5 Наблюдать выход компьютера в операционную среду Windows.

6.3.6 Открыть программу ElectronicsWorkbench5.12 согласно каталогуD:\Work\EWB512\WEWB32.exe. Получить изображение стандартного окна программы.

6.4 Получить временную диаграмму частотно-манипулированного сигнала, для этого:

6.4.1 Поместить радиокомпоненты (рис.5.1) на белый лист рабочего поля.

Для размещения радиокомпонентов нажимать левую клавишу манипулятора мышь на их изображение на панели инструментов. Перемещать манипулятор мышь

по коврику. Отпускать левую клавишу манипулятора мышь в нужном месте белого листа рабочего поля.

Рис 5.1 Схема электрическая структурная исследования ЧМн сигнала

6.4.2 Соединить радиокомпоненты согласно схеме. Для их соединения необходимо нажать левую клавишу манипулятора мышь в точке соединения в момент появления стрелки. Удерживая клавишу, перемещать манипулятор мышь по коврику. Отпускать клавишу необходимо в момент появления другой точки в нужном месте соединения. Появляющаяся линия – подтверждение правильности соединения.

6.4.3 Нажать двойным щелчком манипулятора мышь на изображение генератора прямоугольных импульсов ().

6.4.4 Установить в раскрывшемся окне параметры генератора прямоугольных импульсов: частота (frequency) – 1кHz;Dutycycle– 50%;Voltage–N+5V, гдеNсоответствует номеру записи фамилии студента в учебном журнале. Закрыть окно генератора.

6.4.5 Нажать двойным щелчком манипулятора мышь на изображение частотного манипулятора (FSK).

6.4.6 Установить в раскрывшемся окне параметры частотного манипулятора FSK: амплитуда несущих (РеакamplitudeofFSКsignal) –N,V; частота, соответствующая высокому уровню манипуляции (Marktransmissionfrequency), –10 кHz; частота, соответствующая низкому уровню манипуляции (Spacetransmissionfrequency), – 5 кГц. Нажать на клавиатуре клавишу ОК окна генератора.

6.4.7 Включить режим анализа схемы, нажав на изображение I включателя, расположенного в правом верхнем углу панели инструментов.

6.4.8 Щелкнуть два раза на изображение осциллографа, наблюдать временные диаграммы манипулирующего и частотно-манипулированного сигналов.

6.4.9 Щелкнуть на изображение надписи Expandосциллографа. Наблюдать временные диаграммы на расширенном экране.

6.4.10 Щелчками манипулятора мышь установить на лицевой панели осциллографа переключателем «Время на деление» (Timebase) время, соответствующее наблюдению одного -двух периодов манипулирующего сигнала. 6.4.11 Щелчками манипулятора мышь установить на лицевой панели осциллографа переключателем «Вольт на деление» (В/div) размах, соответствующий наблюдению двух сигналов: манипулирующего и манипулированного.

6.4.12 Щелчками манипулятора мышь разместить на экране осциллографа осциллограмму манипулирующего сигнала над манипулированным, используя функции прокрутки ( Yposition) в каналах А и В (channelAиchannelB).

6.4.13 Измерить время начала периода импульсов. Для измерения установить курсор манипулятора мышь на красном треугольнике 1и, нажав клавишу манипулятора, переместить красную визирную линию на начало периода.

6.4.14 Переместить синюю визирную линию 2на конец импульсов согласно методике п.6.4.13.

6.4.15 Отсчитать значения Т1,Т2и записать значение периодаT = T2 - T1из измерительных окон осциллографа в отчет. Рассчитать частоту и сравнить её с установленной. Рассчитать погрешность осциллографического метода измерений.

6.4.16 Измерить длительность импульса и параметры частотно-манипулированного сигнала, периоды колебаний при высоком и низком уровнях манипуляции, по методике пп.6.4.13…6.4.15. Оценить наличие разрыва фазы. Данные измерений занести в отчет.

6.4.17 Измерить размах частотно-манипулированного сигнала. Для измерения необходимо переместить красную визирную линию на минимальное мгновенное значение, а синюю линию на максимальное мгновенное значение частотно-манипулированного сигнала согласно методике п. 6.4.13. Значение размаха считать в окне VA2 – VA1. Данные записать в отчет при ЧМнА_m=const.

6.4.18 Измерить размах манипулирующих импульсов, согласно методике п. 6.4.17. Сравнить параметры, установленные ранее, с измеренными. Рассчитать погрешность осциллографического метода измерений. Закрыть окно осциллографа.

6.5 Исследовать спектральный состав частотно-манипулированного сигнала, для этого:

6.5.1 Нажать левой клавишей манипулятора мышь на изображение меню Circuit, а затем на указатель функции «параметры схемы»SchematicOptions.

6.5.2 Установить параметр электрической схемы, показывающий номер электрического соединения (контрольной точки) Shownodes. Для этого нажать левой клавишей манипулятора мышь на пустом квадратике напротив надписиShownodes. Определить номер выходной контрольной точки для исследования спектра

на схеме.

6.5.3 Нажать левой клавишей манипулятора мышь сначала изображение 0, а затемIпереключателя, расположенного в правом верхнем углу панели инструментов. Подождать несколько секунд. Отключить формирование сигнала, нажав левой клавишей манипулятора мышь на изображение0в правом верхнем углу панели инструментов.

6.5.4 Нажать левой клавишей манипулятора мышь функцию Analysisвверху окна, а затем анализ спектраFourierв раскрывшейся таблице.

6.5.5 Задать параметры анализа спектра: Outputnode– номер контрольной точки, в которой исследуется спектр;Fundamentalfrequency– частота манипулирующего сигнала;Numberharmonics– количество гармоник – 40;Verticalscale– масштаб по вертикали, линейный –linearи добавить функцию -Displayphase.

6.5.6 Нажать функцию Simulateи подождать появления спектральных диаграмм, фаз и амплитуд. Установить развёрнутый вид появившегося маленького окна,

нажав левой клавишей манипулятора мышь функцию (развернуть) в правом верхнем углу окна.

6.5.7 Нажать левой клавишей манипулятора мышь функцию ToggleCursorsв правом верхнем углу окна. Измерить амплитуды спектральных составляющих с помощью визирных линий и таблицы. Визирную линию перемещать за чёрный треугольник вверху её на спектральную составляющую. Записывать значениех1 – частоты,у1– амплитуды спектральной составляющей из таблицыMagnitude,Vв отчёт.

6.5.8 Зарисовать спектральные диаграммы (фаз и амплитуд) в отчет, указав значения всех спектральных составляющих. Сделать выводы.

6.6 Исследовать спектр частотно-модулированного сигнала при изменении индекса частотной модуляции М_чм , для этого:

6.6.1. Собрать схему исследований (рис. 5.2) и выполнить п. 6.4 для частотно-модулированного сигнала. Установить параметры частотно-модулированного генератора: амплитуда несущей (PeakAmplitude) – 5 В, частота несущей (Carrier

frequency) – 1000Hz, индекс частотной модуляции - 5; частота модулирующего сигнала (Modulationfrequency) – 100 Нz, постоянная составляющая (Offset) – 0V.

Рис. 5.2. Схема электрическая структурная исследования ЧМн сигнала

6.6.2 Выполнить п.6.5 для индексов частотной модуляции М_чмсогласно табл. 5.1. для каждого опыта.

Таблица 5.1- Исходные данные

Номер опыта	1	2	3	4	5	6	7	8
Мчм	0,3	2	2, 42	3,3	5	5,5	7	8,65

Зарисовать в отчёт спектр частотно-модулированного сигнала при М _чм,равном 0,3; 2,42; 3,3.

6.7 Отпечатать временные и спектральные диаграммы исследуемых сигналов (по заданию преподавателя) на локальном или сетевом принтере, для этого:

6.7.1 Подготовить принтер к работе.

6.7.2 Просмотреть файл диаграммы, выбрав удобный для наблюдения масштаб.

6.7.3 Нажать изображение принтера левой клавишей манипулятора мышь в верхней части рабочего окна программы. Получить отпечатанную копию.

6.8 Показать результаты выполнения работы преподавателю.

6.9 Сделать выводы.

6.10 Выключить оборудование.

6.11 Составить отчет по работе.