5.Моделирование отдельных блоков системы ти с модуляцией шим-ам

Для создания электронной модели, в программе ORCAD-9,2 были определены блоки, обеспечивающие работоспособность системы ТИ. Согласно структурной и принципиальной схеме системы, разработаны электронные модели двух основных блоков передающего устройства - модулятора, формирующего сигнал по длительности, и генератора высокой частоты с сигналом синусоидальной формы несущей частоты. Сигналы с выхода передающего устройства представляет собой длительность импульса, промодулированного электронным ключом высокочастотными синусоидальными колебаниями ШИМ – AM.

Схема электронной модели и результат моделирования приведены на рис. 5.1. В качестве модулятора использовалась электронная модель генератора импульсов с различной длительностью импульсов (t₁, t₂, t₃) t_И = 0,7 · R₃₇ · С₁₇; t_П = 0,7 · R₃₈ · С₁₈ (И_н, точка К₁) при постоянном периоде их следования (Т_с) и постоянной несущей частотой ГВЧ (И_н, точка К₂).

Исследовалось три режима работы электронной модели передающего устройства.

Первый режим работы определяется следующими заданными параметрами (И_н, точка K₁); длительность следования импульсов с генератора t_и = 1,25 мс (модулятора), период следования Т_с = 9 мс, несущая частота ГВЧ f_H = 60 кГц, (И_н, точка К₂).

Второй и третий режимы работы характеризуются изменением диапазона следования импульсов t₂ = 3,75 мс (И_н, точка К1) и t₃ = 5 мс (И_н, точка К₁) и несущей частотой ГВЧ f_H = 60 кГц.

Результат исследования электронной модели, отдельных блоков системы ТИ, подтвердили правильность принятых схемных решений и их работоспособность.

6.Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с описанием работы устройства по схеме и описанию.

2. Включить схему в сеть переменного тока с напряжением 220 В.

3. Установить потенциометром П₁ значения U_вх по вольтметру V₁ равными 0,1; 0,3; 0,5; 1,5; 2; 2,5 В и, наблюдая их преобразования в системе ШИМ-АМ, записать в таблицу соответствующие выходные напряжения U_вых по вольтметру V₂.

Вычислить по выражениям

δ_а = U_вых - U_вх;

δ_o =[(U_вых - U_вх)/U_вх]100%;

δ_п =[(U_вых - U_вх)/U_н]100%;

значения абсолютной (δ_а), относительной (δ_о) и приведенной (δ_п) погрешности и записать их в таблицу. U_н – номинальное (предельное) значение выходного напряжения (U_вх) по шкале вольтметра V₂. По значениям U_вх и δ_о построить график δ_о = f(U_вх).

Таблица

Uвх, В	Uвых, В	δа, В	δо, В	δн, В
0,1 0,3 0,5 1,5 2,0 2,5

4. Для одного из значений U_вх зарисовать эпюры напряжений в контрольных точках и построить временные диаграммы работы схемы.

5. Подключить осциллограф и замерить частоты следования импульсов ШИМ. Подключить осциллограф и замерить также частоту высокочастотных колебаний.

6. Подключить генератор ЗГ-10 на вход системы. Установив U_вх = 0,5 В и f = 20 Гц, снять эпюру выходного напряжения. Изменяя частоту генератора в пределах 20 ÷ 50 Гц и амплитуду входного сигнала 0,1 ÷ 1 В, определить область работы системы ШИМ – АМ без значительных искажений.