АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

 

Радиотехника кафедрасы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Радиоқабылдау құрылғылар

 

Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған

әдістемелік нұсқаулар

(380340 – Радиотехника, 380540 – Радиобайланыс, радиохабар және теледидар,

050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар  мамандықтарының  барлық оқыту түрлерінің студенттері үшін).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы  2005

 

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР:  Г.Г.Сабдыкеева, А.А.Куликов.

Радиоқабылдау құрылғылар. Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар (380340 – Радиотехника, 380540 – Радиобайланыс, радиохабар және теледидар, 050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандықтарының барлық оқыту түрлерінің студенттері үшін). – Алматы: АЭжБИ, 2005. -35 б.

 

 

 

 

  Әдістемелік нұсқаулар зертханалық қондырғылардың құрылымдық сұлбалары, бөлек зертханалық тапсырмаларға біріктірілген Радиоқабылдау құрылғылары курсының әртүрлі процестерін зерттеу үшін өлшеулерді жүргізу қағидалары мен сызбалық тәуелділіктерді өткізуді дайындау бойынша көрсетілімдер құрайды. Бұл тапсырмалар екі сағаттық зертханалық тапсырмаларды алдын-ала дайындап, орындап және қорғау үшін студенттерге қажет.

Әдістемелік нұсқаулар 380340 – Радиотехника, 380540 – Радиобайланыс, радиохабар және теледидар, 050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандықтарының барлық оқыту түрлері студенттері үшін арналған.

Без. 8, кесте. 9, библиогр. – 7 атау.

 

 

 

 

 

 

Пікір жазушы: АЭБ кафедрасы, техн. ғыл. канд., проф. А.Ж.Джангозин.

 

 

 

 

Алматы энергетика және байланыс институтының 2005 жылғы жоспары бойынша басылды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
ÓАлматы энергетика және байланыс институты, 2005 ж.

1 №1 зертханалыќ ж±мыс 

 

АМ сигналдарының супергетеродин қабылдағышы

 

1.1  Жұмыстың мақсаты: АМ сигналдарының супергетеродин қабылдағыштың сипаттамаларын және оның негізгі тораптарын зерттеуге әдеттену.

 

1.2     Теориялық дайындық

 

          Тура күшейтудің қабылдағышының кемшіліктері супергетеродин қабылдағышында жойылған. Оның радиокүре жолында қабылданған сигнал оның модуляциясының заңы жиілік бойынша өзгермей түрленеді.

          Супергетеродин қабылдағышында қосымша  болады:

          Гетеродин Г – гармоникалық тербелістердің қосымша азқуатты автогенератор, fr  жиілігі ВЦ және РЖК баптау жиілігінен  қайта құрудың барлық ауқымында тұрақты жиілікке өзгешеленеді.  Гетеродин бір уақытта ВС және РЖК-пен  Свц, Сурч конденсаторлардың блогымен және Сr айнымалы сыйымдылықпен  қайта құрылады;

          См араластырғышы, fr  жиілікті гетеродин кернеу және fc жиілігімен қабылданатын сигнал кіріске түседі, ал шығыста айырымдық жиіліктің сигналы пайда болады, оны аралық деп атаймыз:

 fпч = fr – fc  немесе  fпч=fc – fr .

 

 Аралық жиіліктің тұрақтылық күшіне тура күшейту қабылдағышпен салыстырғанда супергетеродин қабылдағышында аса жоғары таңдаушылығы болады, ендеше сигналдың негізгі күшейтуі таржолақты тербелмелі контурлары қайта құрылмайтын жүктеме барысында болатын күшейткіш арқылы аралық жиілікке кіреді.

Одан басқа, супергетеродин қабылдағышы аса жоғары сезгіштікті алуға рұқсат береді, радиокүре жолдағы сигналдың күшейюі  алдымен сигналдың жиілігінде, содан кейін аралық жиілікте болады,  сонымен радиожиіліктің күре жолының өзін-өзі қоздыру ықтималдығы едәуір төмендейді.

 


       

 

 

 

 

 

 

1.1–сурет. Жиілікті түрлендіретін құрылымдық сызба нұсқасы

 

Жиілікті түрлендіргіш (1.1–сурет) сызықты емес элементтен (араластырғыш), көмекші тербелістің генераторынан (гетеродин) және сүзгіден тұрады.  Сызықты емес элементтің түрінен байланысқанда ПЧ диодтық, транзисторлық және интегралдық болып бөлінеді. Әсіресе жиі кездесетін жиіліктің транзисторлы түрлендіргіштері бөлек немесе гетеродинмен сыйыстырылған сұлба бойынша орындалады.

          Жиілікті түрлендіруді, араластырғыштың сұлбасында: fc  жиілікті сигналдың кернеуі және  fr  жиілігі бар гетеродин кернеуі, бір-бірімен өзара әрекеттесетін екі жоғары жиілікті кернеудің үдету нәтижесінде қарастыруға болады. Араластырғыштың шығысындағы үдету нәтижесінде қиыстырылған жиіліктердің сигналдары пайда болады

¦к  = ± m fc ± n fr,

мұнда m және n –  бүтін оң сан (гетеродин және кіріс сигналының гармоника нөмірлері).

Арнайы сұлбатехникалық шешімдерді теру жолымен қабылдағыштарды жобалаған кезде, m=1 және n=1 жеткізеді, яғни ¦к = fc – fr, ал жоғары қиыстырылған жиіліктердің сигналдары аз болады. Араластырғыштың шығысынан ¦к жиіліктің сигналы аралық жиіліктің күшейткішінің (АЖК) кірісіне келіп түседі өткізудің тар жолағы болатын және ¦к = fпч бапталатын fпч. Егер ¦к = fпч, онда осындай сигнал АЖК-ға күшейтіледі, егер ¦к ¹ fпч, онда сондай сигнал  жоғалады.

Сонымен жиілікті түрлендіру модуляцияның параметрлері мен басқа түрлерін өзгертпей жиіліктік ауқымның бөлігінің кіріс сигналы қабылданатын спектрінің тасымалдауында болады. fc  сигналдың жиілігіне бапталған ВЦ кіріс тізбесі және радиожиіліктің күшейіткіші РЖК осы сигналды араластырғыштың бір кірісіне (1.2а-сурет) өткізеді. Оның басқа кірісіне fr жиілігі бар, fc жиіліктен аралық жиілікке fпч  көзге түсетін гетеродиннің кернеуі (1.2б-сурет) түседі. Қорытындысында араластырғыштың шығысында fc –тан едәуір аз  fпч  аралық жиіліктің сигналы (1.2в-сурет) пайда болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


        

 

 

 

 

 

 

          1.2-сурет. Жиілікті түрлендіру процесінің сызба нұсқасы

 

          Супергетеродин қабылдағышының қасиеті – айналы жиіліктің (fз) сигналы ЖТК кірісіне ену мүмкіндігі, fr жиілігінен, сондай-ақ  fпч  шамасына айырмашлығы бар, бірақ одан басқа жақта жататын (осы жағдайда fr>fс, сондықтан fз> fr). Осылай қабылдаудың айналы арнасы пайда болады және солмен күресу сәйкес болу қажет. Айналы бөгеуілдердің бәсеңдеуі үшін преселектор деп аталатын РЖК және ВЦ тербеліс контурлары қызмет етеді.

 

          1.3  Зертханалық қондырғыны сипаттау  (1.3-сурет)

 

          1.3.1 Супергетеродин радиоқабылдағыштың зертханалық пішімі

          1.3.2  С1-81 осциллограф (басқа түрді осциллографты пайдалануға болады).

1.3.3    Синусоидалдық кернеудің Г4-102 генераторы

1.3.4    ЧЗ-54 жиілік өлшеуіші

1.3.5    В3-38 милливольтметр

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1.3-сурет. Зертханалық қондырғының құрылымдық сызба нұсқасы

 

Пішімнің оң бүйірлік жинақтамасында fc1 радио қабылдағыштың баптаудың орта жиілігі көрсетілген биркасы жапсырылған. Жұмысты өткізу процесінде пішім радиохабар тарату станциялары үшін арналмаған, ал тек оқыту мақсатында қызмет ететініне есептеу жөн болады. 

 

1.4  Жұмыстық тапсырма

 

1.4.1    Кіріс тізбегінде АЧХ алу, 0,707 деңгейі бойынша өткізу жолағын бағалау.

1.4.2    Аралық жиілігінің күшейткішін АЧХ алу, П0.707  анықтау.  

1.4.3    Айналық арна бойынша ВЦ іріктелуін анықтау.

1.4.4    Көршілес арна бойынша ЖТК іріктелуін анықтау.

 

1.5  Өлшеулерді өткізудің реті

 

1.5.1  Жұмысты бастаудың алдында аппаратураның электрқоректендіру айырғыштарын “СӨНДІРУ” қалыпына қою қажет. Генератордың, милливольтметрдің, осциллографтың және жиілік өлшеуіштің желілік баусымдарының ашаларын радиоқабылдауыш пішімінің артқы панелінде орналасқан розеткаға қосу қажет. Пішімнің желілік баусымдарының ашаларын зертхананың қабырғасында 220В розеткіге қосу қажет.

1.5.2  Жоғары жиілікті кәбілдер арқылы радиоқабылдағыштың пішімінің «КТ1» ағытпасымен генератордың «ШЫҒЫС mU» ағытпасын, ал генератордың   «ШЫҒЫС 1U» ағытпасын жиілік өлшеуіш кірісімен қосу қажет. Генератордың “mU” және “1U” тумблерлерін “ҚОС” қалыпына қою қажет. Генератордың “АМ” тумблерін “ІШКІ” қалыпына, ал “М%” ауыстырып-қосқышты “30” қалыпына қою қажет.

Динамикті қосып, “дауыс” тетікшесін орта қалыпына қою қажет. “АРУ” тумблерін “ҚОСУ” қалыпына қою қажет. Бақылау-өлшеуіш аппаратураны және “ЖЕЛІ” тумблері мен тетікшелердің көмегімен пішімді қосу қажет. Жарық көрсеткіш бойынша аппаратурадағы  электр қоректендіруі бар екеніне көз жеткізу қажет.

1.5.3  “ГЕТЕРОДИННІҢ  ЖИІЛІГІ” тетікшемен шыртылдағанша сол жаққа қарай бұрап, гетеродинді сөндіру қажет.

20 mB генератордың шығысындағы кернеуді қондыру қажет. Генератордың модуляциясын сөндіру қажет, ол үшін “АМ” тумблерін “СЫРТ” қалыпына қою қажет. Милливольтметрді  “KT2” пішімінің ұясына қосу қажет.

1.5.4  Генератордың жиілігін  fc1 салыстырып, 0.9f вц – 1.1f вц дейінгі шегінде өзгерте отырып, генератордың жиілігінен кіріс тізбектің шығысындағы кернеудің байланысын шешіп, резонанстық жиілікті және П0,707  анықтау қажет.

1.5.5  АЧХ алған кезде 10 кем емес, әртүрлі оңтайландырылып алынған жиіліктердің өлшеулерін өткізу қажет. Өлшеулердің нәтижелерін 1.1 - кестеге енгізу қажет.

 

1.1- кесте

Генератордың жиілігі, Мгц

 

 

 

 

 

 

Кіріс тізбектегі шығысындағы кернеу Uшығ, мВ

 

 

 

 

 

 

Кіріс тізбектегі қалыптастырылған кернеудің шығысы  Uшығ

                Uшығ.мах.

 

 

 

 

 

 

 

1.5.6  Кестедегі бірінші және үшінші жолдарға кіргізілген берілгендер бойынша кіріс тізбесінің АЧХ сызбасын салу қажет. Сызбада өткізу жолағын П0,707 көрсету қажет.

1.5.7 Аралық жиіліктің АЧХ күшейткішін алу:

- “mU” генератордың шығысын  “KT4” пішімінің ағытпасына қосу қажет;

- генератордың “АМ” тумблерін “ІШКІ” қалыпына қою қажет;

-  20mB генератордың шығысына кернеу қондыру;

-  ТЖЖ (“KT5” ағытпасы) шығысына милливольтметр қосу;

-  457 кГц-тен  472 кГц дейінгі жиілік ауқымындағы генератордың жиілігін өзгерте отырып, генератордың жиілігінен ТЖЖ шығысындағы кернеудің байланысын шешу және  1.2 – кестені толтыру.

 

1.2 – кесте

Генератордың жиілігі, кГц

457

 

 

1 кГц арқылы

 

 

472

Кіріс тізбектегі шығысындағы кернеу Uшығ, мВ

 

 

 

 

 

 

 

Кіріс тізбектегі қалыптастырылған кернеудің шығысы Uшығ

Uшығ.мах.

 

 

 

 

 

 

 

 

Жиіліктің өзгерген процесінде қабылдағыштың баптау көрсеткішінің сәулеленуін және осциллографтың экран бойынша “КТ7” кернеуін бақылау қажет. Кестедегі берілгендер бойынша ТЖЖ қалыптастырылған АЧХ сызбасын салу. Сызбада П0,707 өткізу жолағын көрсету қажет.

 

1.5.8  Айналы арна бойынша қабылдағыштың таңдаушылығын анықтау:

-      жиілік өлшеуішті генератордың “1U” шығысына қосу.  Uшығ =100mB генератордың шығысындағы кернеуді қондыру. Сигналдың жиілігін fc1  көп  2fпч.  “ГЕНЕРАТОРДЫҢ  ЖИІЛІГІ” тетікшесімен  берілген сигналға қабылдауышты баптап, ДАР сөндіру қажет;

-      динамиктегі (қабылдаудың негізгі арнадағыдан едәуір төмен) дыбыс қайта пайда болғандағы f3 жиілігін тауып және осциллографтың экранында дыбыстық жиіліктің сигналы бақыланады, оны өлшеу қажет. f3 сигналы fc1 сигналына қатынасы бойынша айналы болып табылады;

fc  және  f3  жиіліктердің бірнеше мәндерін 1.3-кестеге енгізу қажет.

 

 

 

 

 

1.3 – кесте

 

Сипаттау пункті

 

 

 

Негізгі сигналдың жиілігі fc, МГц

 

 

Айналы сигналдың жиілігі fайн, МГц

 

fайн  -  fc, кГц

 

 

 

 

 

Айналы сигналдың басуын есептеу

Siайн. = 20 lg (Uшығ ген. fc./ Uшығ.ген. fз.к.).

 

1.5.9 Көршілес арна бойынша таңдаушылықты анықтау:

          - fc1  тең генератордың жиілігін, ал оның шығысындағы 20 mВ кернеуді белгілеу қажет. Сигналдың осциллографының экранында байқалатын дыбыстық жиіліктің  Uмән кернеуінің амплитудасының мәнін белгілеу қажет;

          - генератордың жиілігін кез-келген жаққа 9 кГц араластыру қажет. Генератордың шығысындағы кернеуді өсіре отырып, “KT7” ағымындағы дыбыстық жиіліктің кернеуінің амплитудасы Uмән алдыңғы пунктен тең болғанды жеткізу қажет.  Генератордың кернеуінің жаңа мәнін есептеу қажет:

Sіс.к. . = 20 lg (Uшығ ген. fc1/ Uшығ.ген. fс.к.).

 

1.5.11 Өлшенген шамалардың алынған нәтижелерінің қысқаша талдауына қажетті қорытындылар жасау қажет.

 

1.6  Есептемеде болуы қажет

 

1.6.1  Зертханалық қондырғының құрылымдық сызба нұсқасы.

1.6.2     Кіріс тізбегіндегі АЧХ сызбасы мен кестесі.

1.6.3     Аралық жиіліктің АЧХ күшейткішінің сызбасы және кестесі.

1.6.4     Айналы арна бойынша қабылдауыштың таңдаушылығының есептеуі.

1.6.5     Көршілес арна бойынша таңдаушылықтың есептеуі.

1.6.6     Жұмыс бойынша қысқаша қорытындылар.

 

1.7  Бақылау сұрақтары

 

1.7.1 Радиоқабылдауыштағы сигналдың жиілігінің түрлендіру қажеттігін түсіндіріңіздер. Радиоқабылдауыштың кіріс тізбегінің тағайындауы неден тұрады?

1.7.2     Радиоқабылдауыштағы ТЖЖ өткізудің тар жолағы болады?

1.7.3     Тура күшейтудің қабылдауышы неге жаман:

          а) таңдаушылығы;

б) сезгіштігі болады?

1.7.4     Радиоқабылдауышпен қабылданатын сигналдың жиілігі және айналы сигналдың жиілігі бір-бірімен қалай қатынасады?

1.7.5     Радиоқабылдауыштың қандай функционалдық элементтерінде айналы сигналдың басуы әрекет етеді?

1.7.6     Радиоқабылдауыштардың негізгі параметрлерін атап өтіңіздер және олардың физикалық мәнін түсіндіріңіздер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 №2 зертханалыќ ж±мыс 

 

УКВ ЧМ қабылдағышының параметрлерін өлшеу

 

2.1            Жұмыстың мақсаты: Жиіліктік детекторды және 3 каскадты аралық жиіліктің күшейткішін зерттеу.

 

2.2  Зертханалық қондырғыны зерттеу

Қондырғы зертханалық үлгіден, жоғарыжиілікті Г4-151 сигналдар генераторынан, С1-83 осциллографтан, және В3-38 милливольтметрдан тұрады.

 

2.3 Өлшеулерді өткізудің реті

 

2.3.1   с/ш=12дБ (4 рет) қатынасы кезіндегі қабылдағыштың сезгіштігін өлшеу

 

2.3.2  3 каскадты аралық жиіліктің күшейткішінің амплитудалы-жиіліктік сипаттамасын алу, соның 3 дБ деңгейі бойынша өткізу жолағын және 2.1 формула бойынша тікүшбұрыш коэффициентін бағалау:

                                                                                             (2.1)

 

2.3.3  Жиіліктік детектордың амплитудалы-жиіліктік сипаттамасын алу.

 

2.4 Жұмыстың жүрісі

 

2.4.1 Сезгіштікті өлшеу:

- зертханалық үлгіні, асаптарды қосу;

-   сигнал жоқ болғанда, қабылдағыштың шығысындағы шуылдың деңгейін өлшеу;

-   қабылдағыштың кірісіне f = 70 МГц ЖМ сигналын, жиілік ауытқуы   15 кГц (содан оң жақта, ЖМ батырмасын басып, генератордың алдыңғы панелінде меңзерлік көрсеткіші бойынша “МОДУЛЯЦИЯ” тетікшенің қалпын өзгерте отырып қойып шығу). Сигналдың деңгейін, алдыңғы пункте өлшенген шуылдың деңгейінен,  4 есе асып кеттетіндей қойып шығу керек; 

-      генератордың  шығыс деңгейін өлшеу, алынған мәні с/ш = 12дБ қатынасындағы қабылдағыштың сезгіштігіне сәйкес болады.

 

2.4.2   3 каскадты АЖК УКВ ЖМ-қабылдағышының АЖС алу:

 

- АЖК бірінші каскадының кірісіне қабылдағыштың сезгіштігіне сәйкес болатын D f = 15 кГц  деңгейімен f = 10,7 МГц ЖМ-сигналын алу және ізделген сипаттамасын алу;

-  0,7 және 0,1 деңгейі бойынша өткізу жолағын өлшеу;

-  содан кейін 2.1 формула бойынша тікбұрыш коэффициентін есептеу.

2.4.3 ЖД  УКВ  ЖМ қабылдағыштың АЖС алу:

 

-  Г4-151 генераторының шығысын ЖД кірісімен жалғау. Генератордың жиілігі аралық жиілікке тең;

-  ЖД кірісіндегі жиілікті  ±1  МГц өзгерте отырып, аралық жиіліктің мәнінен  АЖС алу.

 

2.5 ҚТ – ауқымдағы қабылдағыштың АМ – сигналы үшін есептік тапсырма

Контурлардың өшуінің берілген өткізу жолағын алу үшін және сол өшулерге сәйкес тұйықталатын кедергілердің шамасын мынандай жағдайларда есептеу қажет:

2.5.1  - біркаскадты күшейткіш дара контурымен;

2.5.2  - біркаскадты жолақтық күшейткішінің аумалы байланыс кезінде;

2.5.3 - біркаскадты жолақтық күшейткішінің ең тиімді формадағы жиіліктік сипаттамаға сәйкес байланысы кезінде.

 

2.6  Есептеу тәсілі

 

2.5.1 пунктінде контурлардың өшуін және соларға сәйкес біркаскадты күшейткіш жағдайында шуылдардың кедергісін есептеу, мына формула бойынша жүргізіледі:

 

2.5.2 пунктінде аумалы байланысымен біркаскадты жолақтық күшейткіш жағдайында

 

2.5.3 пунктінде ең тиімді формадағы жиіліктік сипаттамасымен біркаскадты жолақтық сүзгіші жағдайында

 

Есептеу үшін шыққан мәліметтер:

 

- f0 = 465 кГц сүзгішін баптау жиілігі;

- Ск = 1000 пФ контурының сыйымдылығы;

- Q0 = 120 контурының құралымдық сапалығы;

- ГТ313Б Rвых = 220кОм транзисторының шығатын кедергісі;

- ГТ313Б Свых = 11,3 пФ транзисторының шығыс сыйымдылығы;

- Rвх = 4,7 кОм, Свх = 21пФ келесі каскадының кіріс тізбегінің эквиваленті;

- S = 25 мА/В транзисторының тіктігі;

- Барлық үш жағдайдағы күшейткіш,  m1 = 0,2; m2 = 0,1 жолағында күшейткіштің қалыпсыздығында, П=20кГц өткізу жолағы болуы керек.

 

2.6 Есептеме мазмұны

 

Есептемеде: жұмыстың мақсаты, зертханалық пішімнің құралымдық сызба нұсқасы, тәжірибелік мәліметтердің кестелері мен сызбалары, есептемелер және жұмыстың нәтижелері бойынша қорытындылары болуы керек. 

 

2.7 Бақылау сұрақтары

 

2.7.1  АЖК күре жолын тағайындау? АЖК күре жолына қойылатын негізгі талаптар.

2.7.2 Тікүшбұрыштың ең жақсы коэффициентін алу үшін күшейткіш каскадтарының қандай саны тиімдірек? Ең жақсы жағдайда тікүшбұрыш коэффициенті неге тең?

2.7.3 Жиіліктік детекторлардың тектестірілуі.

2.7.4 Жиіліктік-амплитудалы детектордың жұмысының қағидасы және тағайындауы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 №3 Зертханалық жұмыс

 

Радиоқабылдағыштың кіріс тізбектерін зерттеу

 

3.1 Жұмыстың мақсаты: қабылдағыштың бірінші каскады және антеннасы бар  байланыстың әр түрлеріндегі радиоқабылдағыштың бірконтурлы кіріс тізбектерінің қасиеттерін зерттеу.

 

3.2 Зертханалық қондырғыны сипаттау

 

Зертханалық қондырғы, ГС сигналдарының жоғарыжиілікті генераторынан, вольтметрден және зерттелетін кіріс тізбектердің пішімінен тұрады.

Қондырғы бекітілген баптауымен және бапталған антеннасымен, қайта құрылатын бірконтурлы кіріс тізбегін зерттеуге мүмкіндік береді.

 

3.3.1     Кіріс тізбектердің пішімінің сызбан ұсқасы 3.1-суретте келтірілген; антеннаның эквиваленті, Гн.1 ұясына және Rа, Са,  Lа элементтеріне қосылған генератордың сигналдарынан (Еа антеннаның ұқсататын ЭДС) тұрады. S1 ауыстырып-қосқышымен антеннаның эквивалентінің параметрлерін өзгертеді; 1,2 және 3 қалыптарына Са түрлі сыйымдылықтары сәйкес болады; 4 қалпында антеннаның эквиваленті кедергісіне белсенді және Rа тең болады, бапталған антеннаға және трансформаторлық байланысқа оның кіріс контурымен  сәйкес болады (бұл кезде  S2 ауыстырып-қосқышы әр қалыпқа қойылады, 4 басқа). Трансформаторлық байланыстың коэффициенті, М реттегіші арқылы Lк контурының орауышына қатысты Lсв байланыстың орауышының орнын ауыстырып бір қалыпты өзгереді. S2 ауыстырып-қосқышы, кіріс контуры бар бапталған антеннаның эквивалентінің байланысының шамасы мен түрін өзгертеді: 1,2 және 3 қалыптарында 5, 10, 15 пФ сәйкес тең болатын, Ссв1 байланысының әртүрлі сыйымдылықтары кезінде сыртқы сыйымдылықты байланысын іске асырады;  4 қалыпында – трансформаторлық байланыс (Lсв1 орауышы қосылады).  Байланыстың өзгеруі, антеннаны баптау үшін жоғарыда көрсетілгендей өндіріледі. S4 ауыстырып-қосқыш көмегімен, қабылдағыштың бірінші каскадты кіріс контурының байланысының шамасы мен түрін өзгертуге болады: 1,2,3 және 4 қалыптарына 1; 0,2; 0,1; 0,05 тең болатын, m2 қосудың коэффициенттерімен  автотрансформаторлық байланыс сәйкес болады. 5 қалыпта ішкі сыйымдылықтық транзисторы бар кіріс контурының байланысы  S4 ауыстырып-қосқышы, S3 ауыстырып-қосқышы сонымен 1 қалыпында болуы керек. 

Ішкі контур,  Lк индуктивтік орауыштан, Ск айнымалы конденсатордан, нақыштаушы конденсатор ролін орындайтын, Д варакторды және Кд=3,2 ауқымдарын жабу коэффициенттерін қамтамасыз ететін Сқос қосымша конденсатордан тұрады. Бапталған антеннасымен кіріс тізбегін зерттеген кезде айнымалы конденсаторды Ск ең аз мәніне сәйкес қалыпына орнатады, ал контурды берілген жиілікке нақты баптауы Есм реттегіші көмегімен Д варакторына басылған араластыруды өзгертумен өндіріледі.

 

3.1-сурет. №3 жұмысына арналған зертханалық пішінінің сызба нұсқасы

 

Шығыс кернеу, қабылдағыштың бірінші каскадын ұқсататын, Гн2 транзисторлық каскадының коллекторымен алынады.  Қарапайымдық үшін ол резисторлы сызба нұсқасы бойынша орындалған, каскадтың күшейткіш коэффициенті  5-ке тең.

 

3.3  Есептік тапсырма

 

3.3.1 Бапталған антенна үшін кіріс тізбектің тарату коэффициентінің тәуелділігін, эквиваленттік өшуін және бапталған антеннамен келістірілген режімде m2 қосу  коэффициентінен кіріс контурдың өткізу жолағын салып және есептеу керек.

3.3.2 Бапталған антенна үшін кіріс тізбектің таратудың резонанстық коэффициентінің тәуелділігін, эквиваленттік өшудің және баптаудың жиілігінен кіріс контурдың өткізу жолағын құрып және есептеу керек.

 

3.4  Жұмыстық тапсырма

 

3.4.1 Бапталған антенна үшін Ко кіріс тізбектің тарату коэффициентінің тәуелділігін, aэ эквиваленттік өшуін және бапталған антеннамен келістірілген режімде m2-ден кіріс контурдың П0,7  өткізу жолағын зерттеу керек.

3.4.2 Бапталған антеннаның fо.ном – fо.мач кіріс контурымен жабылатын жиіліктердің ауқымын анықтау. 

3.4.3 Бапталмаған антенна жағдайында жиіліктен кіріс тізбектің өткізу жолағының резонанстық коэффициентінің тәуелділігін зерттеу.

3.4.4 Ауқымның төменгі және жоғарғы жиіліктегі айналы арна бойынша кіріс тізбектің іріктелуін анықтау.

3.4.5 бапталмаған антеннаның параметрлері өзгерген кезде кіріс контурының бабсыздануын анықтау.

3.4.6  Бапталмаған антеннамен байланыстың шамасынан өткізу жолағын және кіріс тізбектің таратудың резонанстық коэффициентінің тәуелділігін зерттеу.

 

3.5  Әдістемелік нұсқаулар

 

Есептік және тәжірибелік бөлігіне тапсырманың нұсқасын студенттер, берілген зертханалық жұмысқа  (3.1- кесте) дайындалар алдында оқытушыдан алады.

Есептеу үшін шыққан мәліметтер:

          - зерттелетін жиіліктердің ауқымы: 0,5¸1,6;

          - кіріс контурдың параметрлері:  Ck=12¸495 пФ, Сқос =1800 пФ, Lk=200мкГн, кіріс контурдың өзіндік өшуі  aк=0,01;

- антеннаның параметрлері: Ra = 75Ом,  La = 20 мкГн, Ca = 120 пФ, 200пФ, 300пФ;

- байланыс орауышының индуктивтілігі: LCB1 = 1мкГн, LCB2 = 10мкГн;

- байланыс орауышының сапалылығы: LCB1 = 80, LCB2  жаратпауға болады;

- байланыс сыйымдылығы: CCB1 = 5пФ, 10пФ, 15пФ;  CCB2 = 2500пФ;

- 1,5 МШц жиіліктегі транзистордың кіріс сыйымдылығы және кіріс кедергісі    1кОм және 50пФ сәйкес тең.

 

3.3.1 пунктінде  антеннаның бапталған жағдайы:

 

Kкір.опт. = 0,5m2 / (g0 = m22gкір)Ra;

 

aэопт. = 2 a0 (1 = m22 (g кір/ g0));

 

П0,7 = f0 a0,

мұнда a0/wLk , gкір = 1/Rкір,   m2 = 0,05; 0,1; 0,2; 1,0; f0 = 1,5МГц.

 

3.3.2  пунктінде антеннаның бапталмаған жағдайы:

 

K0кір = (CCB1 w02LK /  aэ)m2;

 

aэ = a0 + aішкі кір.;

 

П0,7 = f0aэ,

мұнда aвн.кір.  = 1 / w03Rкір LK2 Cсв1, f = (0,3¸1,1)f0 кезде.

 

3.1- кесте  № 3 жұмысқа шамалы есептеу бойынша тапсырманың нұсқалары

Нұсқ. №

Антеннаның типі

Антеннамен байланыстың түрі

Контурмен байланыстың түрі

Кір.тізбектің параметрлері

1

бапталған

трансформаторлық

автотрансформаторлық

m2 =0.05

2

бапталмаған

Сыртқы сыйымдылықтық

Автотрансформаторлы

Ссв1 = 5пФ, m2=0.0

3

бапталған

трансформаторлы

Автотрансформаторлы

m2 = 0.1

4

бапталмаған

трансформаторлы

Ішкі сыйымдылықтық

Са = 12пФ; m1.

5

бапталған

трансформаторлы

Автотрансформаторлы

m2 = 0.2

6

бапталмаған

Сыртқы сыйымдылықтық

Ішкі сыйымдылықтық

Ссв1 = 10пФ

7

бапталған

трансформаторлы

автотрансформаторлы

m2 = 0.05

8

бапталмаған

трансформаторлы

автотрансформаторлы

Са = 200пФ; m1=0.5; m2=0.05

9

бапталған

трансформаторлы

автотрансформаторлы

m2 = 0.1

10

бапталмаған

Сыртқы сыйымдылықтық

Автотрансформаторлы

Ссв1=15пФ;          m2 = 0

11

бапталған

трансформаторлы

Автотрансформаторлы

m2 = 0.2

12

бапталмаған

трансформаторлы

Ішкі сыйымдылықтық

Са=300пФ; m1=1

13

бапталған

трансформаторлы

Автотрансформаторлы

m2 = 0.05

14

 

 

 

Ссв1 =5 пФ

15

бапталған

трансформаторлы

Автотрансформаторлы

m2 = 0.1

16

бапталмаған

трансформаторлы

автотрансформаторлы

Са = 200пФ; m1=0.5; m2=1

17

бапталған

трансформаторлы

Автотрансформаторлы

m2 = 0.2

18

бапталмаған

Сыртқы сыйымдылықтық

Автотрансформаторлы

Ссв1 = 5пФ, m2=0.2

19

бапталған

трансформаторлы

Автотрансформаторлы

m2=0.05

20

бапталмаған

трансформаторлы

Ішкі сыйымдылықтық

Са=300пФ; m1=0

21

бапталған

трансформаторлы

Автотрансформаторлы

m2 = 0.1

22

бапталмаған

Сыртқы сыйымдылықтық

Ішкі сыйымдылықтық

Ссв1 = 15 пФ

23

бапталған

трансформаторлы

Автотрансформаторлы

m2 = 0.2

24

бапталмаған

трансформаторлы

автотрансформаторлы

Са = 200пФ; m1=0.5; m2=0.2

25

бапталған

трансформаторлы

Автотрансформаторлы

m2 = 0.05

 

Есептеме қорытындыларын кестеге енгізіп және сызбасын салу.

3.4.1-3.4.3 пункттерінде жұмыстың алдында сигналдардың генераторының қоректенуін, вольтметрді және зерттелетін пішімді қосу керек. Қоректену кернеуін  Ек=12В  тең орнату керек. Сигналдардың кіріс және шығыс кернеуін өлшеу үшін Гн.1 және  Гн.2 ұяларына вольтметрді қосу керек.

Кіріс тізбектің зерттелетін нұсқасына сәйкес қалыпқа ауыстырып-қосқышты орнату.

Кіріс контурды f0 сигналдардың генераторының жиілігіндегі резонансқа баптау. Ауқымдық кіріс тізбегінің кіріс контурымен жабылатын жиіліктің ауқымын анықтау үшін  Есм – реттегішін орта қалыпқа қою қажет, одан кейін  шектегі қалыпқа Ск конденсаторды шығара отырып, ГС f0min,  f0max, көмегімен шектегі өлшеуді жүргізу керек.

Антеннаның трансформаторлық байланысы кезінде антеннамен теңестіру режімін алу үшін,  Гн2 шығысындағы ең көп кернеуін алғанға дейін М тетікшесін айналдыру қажет.

 3.4.1 пунктінің тапсырмасын орындаған кезде, m2 әр мәніне m1 өзінің мәніне сәйкес, есте сақтау қажет, болады. Байланыстың өзгеруімен антеннаның бапталмаған кезінде ішкі контурдың бабсыздануы пайда болады, сондықтан байланысты реттеуімен қатар кіріс контурды нақыштау қажет.

Антеннамен байланыстың сыртқы сыйымдылықтық шамасын өзгерту S2 ауыстырып-қосқышымен – сатылы түрде жүргізіледі.

3.4.4 пунктінде кіріс тізбектің іріктелуі мына формула бойынша анықталады

айналы арна бойынша: y = 2f пр./ fз.к.;  aэ = П0.7 / fз.к.;

 

аралық жиіліктің арнасы бойынша: y = 2f пр./ f0min;  aэ = П0.7 / f0min. 

 

3.4.5 – 3.4.6 пункттеріне антеннаның параметрлерінің тұрақсыздық есебінен кіріс контурдың іріктелуін анықтау үшін ГС нониустық шкаласы арқылы Са берілген шыққан мәніне қатысы бойынша  2-3 рет антеннаның сыйымдылығын өзгерткен кездегі кіріс контурдың резонанстық жиілігінің өзгеруін өлшеу; іріктелуді өлшеу процесінде кіріс контурды нақыштамайды. Антеннамен байланыстың параметрін 2-3 рет өзгерте отырып, берілгенмен салыстыру бойынша, өлшеуді қайталау.

          3.4.6 пунктінің тапсырмасын орындау үшін, берілгендерден  2-3 рет айырмашылығы болатын, Ссв1 немесе m1 басқа мәнінде 3.4.1 және 3.4.3 пунктерімен сәйкес ауқымының орта жиілігінде өлшеуді қайталау қажет.

          Тәжірибенің және есептеменің қорытындыларын өңдеу.

Есептік және тәжірибелік мәліметтер кестелерге енгізіледі, кестенің берілгендерімен сызбаны салады. Тәжірибе мен есептемені салыстыру үшін есептік және тәжірибелік сызбаның тәуелділіктері, бір координаттық жазықтықта салынады.

 

3.6  Есептеме мазмұны

 

-         жұмыстың мақсаты;

-         зертханалық қондырғының сызба нұсқасы;

-         тапсырмаға сәйкес есептемелер;

-         есептік және тәжірибелік мәліметтерді салыстыру нәтижелері;

-        орындалған жұмыс бойынша нәтижелердің талдауын құрайтын, қысқаша қорытындылар.

 

3.7  Бақылау сұрақтары

 

3.7.1 Кіріс тізбектің элементтерінің тағайындауы қандай?

3.7.2  Кіріс тізбекпен жабылатын жиіліктердің ауқымын қалай тәжірибеде анықтауға болады?

3.7.3     Сқос. конденсатордың тағайындауы қандай және оның шамасы қалай алынады?

3.7.4     Антеннамен теңестіру дегеніміз не және осы режім немен сипатталады?

3.7.5     Кіріс тізбектің варакторлық баптаудың қасиеттері мен кемшіліктері неде?

3.7.6      Қандай антенналы тізбекті ұзартылған дейміз? Байланыстың зерттелетін түрлеріндегі жиіліктен кіріс тізбектің тарату коэффициентінің тәуелділігін түсіндіріңіз.

3.7.7     Айналы арна бойынша іріктелу дегеніміз не және ол баптаудың жиілігінен байланысты болады ма?

3.7.8     Баптаудың жиілігінен аралық жиілік арнасы бойынша іріктелуі тәуелді ме?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 №4 Зертханалық жұмыс

 

Резонанстық транзисторлық күшейткішті зерттеу

 

4.1 Жұмыстың мақсаты: тербелмелі контурдың қасиеттеріне транзистор мен жүктеменің әсерін, сондай-ақ  транзистордағы ішкі кері байланыстың, күшейткіштің сипаттамаларының әсерін зерттеу.

 

4.2  Зертханалық қондырғыны сипаттау:

          Зертханалық жұмысты орындау үшін транзисторлардағы екікаскадты резонанстқ күшейткіш пайдаланылады, оның сызба нұсқасы 4.1-суретте көрсетілген.

          Негізгі зерттеулер VT2 транзисторда жиналған екінші каскадта жүргізіледі. Тұрақты тоқ бойынша VT2 транзистордың жұмысының режімі R6 және R8 айнымалы резисторлардың көмегімен орнатылады және МА миллиамперметрмен, V вольтметрмен бақыланады. C13 сыйымдылықпен бапталған екінші каскадтың тербеліс контуры, келесі каскадтың кіріс кедергісіне ұқсайтын R9 резисторына жүктелген. Контурдың жүктемемен және транзистормен байланысы автотрансформаторлық және S2, S3 ауыстырып-қосқыштардың көмегімен кең шектерде өзгереді. MA-10 A аспаптың барлық шкаласы.

          Сигнал, екінші каскадтың кірісіне немесе сигналдардың генераторынан тікелей, әлде бірінші каскадтың транзисторының коллекторлық тізбегіне қосылған және екінші котурға кіріс контурымен қатысы бойынша болатын L2  C3 контурынан берілуі мүмкін.  Бірінші жағдайда L2 C3 контуры сөндірілмейді, бірақ  өте қуатты тұйықталуымен аздаған кіріс кедергісімен ГС, күшейткіштің сипаттамаларына әсер етпейді.

ГС екінші жағдайда, бірінші каскадтың кірісіне қосылады. Бірінші каскад көмекшісі болып, екінші каскадта ішкі кері байланыстың, осы каскадтың кіріс контурының сипаттамаларына әсерін зерттеген кезде пайдаланылады.  VT1 транзисторымен осы контур  (m1B = 0,02) өте нашар байланысқан, сондықтан  VT1 транзисторы күшейткіштің сипаттамаларына іс жүзінде әсер етпейді. VT2 транзисторының кірісімен контур сыйымдылықтық бөлгіші  C5,C6, (m2BX = 0,08) арқылы байланысқан.

Күшейткіштің шығысындағы сигналдың кернеуін B2 шам вольтметрімен, кіріс кернеуін - B1 вольтметрмен өлшейді. Ол  VT1 және  VT2 транзисторларының кірісіне қосылуы мүмкін.

 

4.3 Есептік тапсырма

 

4.3.1 Жүктеменің қосу коэффициентінің, жүктемемен күшейткіштің шығысында келістіруі пайда болатын екінші каскад контурына, контурға     K0 каскадының күшейтуінің және VT2 транзисторы m1 коллекторының қосу коэффициентінен  0,7 деңгейдегі өткізу жолағының резонанстық коэффициентінің тәуелділігін есептеу керек.

 

4.1-сурет. Радиожиілікті күшейткіштің сызба нұсқасы

 

4.3.2   m1опт. және  m2опт ең тиімді коэффициентерін есептеу, осы қосу коэффициенттері кезінде каскадтың ең тиімді күшейтуін қамтамасыз етеді. 

4.3.3  Күшейтудің тұрақты резонанстық коэффициентін есептеу.

 

4.4  Жұмыстық тапсырма

 

4.4.1     1; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2; 0,1 тең болатын m1 қосу коэффициенті кезіндегі m2опт.  контурына жүктемені қосуының ең тиімді коэффициентін анықтау керек. m2опт.  табылған кездегі алынатын күшейтудің резонанстық коэффициентерін және каскадтың өткізу жолағының мәнін бірдей өлшеу керек.

4.4.2       Кіріс контурының жиіліктік сипаттамаларын алу: (m1 = 0) кері байланыссыз және K0уст  кезінде есептікке тең кері байланысымен және m1 = 0,5;  m2 = 0,15  кезінде  m1 және  m2  мәндері сәйкес болады.

4.4.3     Каскадтың өздігінен қозуы қашан басталатынын белгілеу керек.

 

4.5  Әдістемелік көрсеткіштер

Шамаланған есеп оқытушымен берілген нұсқамен сәйкес (4.1-кесте) жүргізіледі.

Зерттелетін күшейткіштің параметрлері мен сипаттамалары:

- резонанстық жиілік  465 кГц; VT2  (П423) транзисторы  Iк = 5мА режімінде; жұмыстық жиіліктегі Uk = 5B келесі параметрлері болады:

S » S0 = 140мA/B;  RBX = 330 Ом;  Rвых = 5 кОм;  Cк = 10 пФ;  t = 10-9 сек; 

- VT1 (423) транзисторы Iк = 2мА;  Uк = 5В режімінде жұмыс істейді;

- екінші каскадтың контурының параметрлері:  индуктивті  L1 = 340мкГн, құралымдық сапалылығы  Q0=83 (a0 = 0,012).

          Контурдың VT2 транзисторының коллекторына және (RH = 330Ом) жүктемеге қосылу коэффициентінің мәні, S2, S3 ауыстырып-қосқыштарының қалыптарынан байланысты  4.2-кестеде келтірілген.

          Бірінші каскадтың (екінші каскад үшін кіріс контуры болып тұратын) шығыс контурының параметрлері:  индуктивтілігі L2 = 410 мкГн,  Q0 = 140 (a0 = 0,0071). VT1 транзисторының коллекторымен m1BX = 0,02 қосылу коэффициентімен автотрансформаторлық байланысымен контур байланысқан. VT2 транзисторының кірісімен m2BX = 0,08 қосылу коэффициентімен сондай-ақ автотрансформаторлы байланысқан. 

4.3.1 пунктінде m2опт  қосылу коэффициенті, К0 күшейткіштің резонанстық коэффициенті және өткізу жолағы келесі формула бойынша есептелінеді: 

 

          4.1-кесте

Нұсқаның

№

п.4.3.2

п.4.3.3

П0,7, кГц

m1

m2

Kу

1

10

0,7

0,5

0,4

2

16

0,8

0,4

0,3

3

22

0,9

0,3

0,2

4

26

0,7

0,4

0,2

5

30

0,8

0,3

0,4

6

18

0,9

0,5

0,3

7

12

0,9

0,4

0,4

8

13

0,7

0,5

0,2

9

21

0,8

0,4

0,4

10

8

0,9

0,5

0,3

11

32

0,7

0,5

0,2

12

17

0,7

0,3

0,5

13

9

0,8

0,3

0.2

14

28

0,9

0,3

0,3

15

19

0,9

0,3

0,3

16

38

0,7

0,3

0,4

17

25

0,8

0,5

0,3

18

14

0,8

0,4

0,4

19

36

0,8

0,4

0,2

20

29

0,9

0,3

0,2

21

20

0,9

0,4

0,3

22

27

0,7

0,5

0,4

23

40

0,9

0.4

0,4

24

23

0,8

0,5

0,2

25

34

0,8

0,5

0,2

 4.2-кесте

Ауыстырып-қосқыштың қалыпы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Қосылу коэффициенті

1

0,5

0,4

0,3

0,2

0,15

0,1

0,08

0,05

0,02

0

 

K0 = m1 m2 S Rэ;

П0,7 = f0 aэ,

мұнда gкір  = 1/Rкір;

           gшығ = 1/Rшығ; 

           gH = 1/RH; 

           g0 = a0 /w0 L1;

                    1/Rэ = g0 + gшығ m12 = gH m22; 

                      

                     aэ = w0L1/Rэ;

              m1  мәндері 4.2 кестеден алынады.

4.3.2  пунктінде  m1опт  және  m2опт  қосылудың ең тиімді коэффициенттері келесі формулалар бойынша есептелінеді 

4.3.3 пунктінде тұрақты резонанстық коэффициенті тең

Есептік тапсырманың қорытындылары бойынша  m2опт(m1), K0(m1) және П0,7(m1) тәуелділіктерінің сызбасын құруға болады.

4.4.1 пунктінде барлық өлшеулер келесі жағдайларда жүргізіледі. VT2 транзистордың жұмысының режімі: Iк = 5мА;  Uк = 5В. Сигналдың жиілігі 465кГц.  Үлгінің қоректендіру кернеуін  Eк = 12В тең орнату керек.

 4.4.1 пунктін орындаған кезде сигналдардың генераторы U = 10шығ кезінде VT2 транзисторының кірісіне қосылады.

Күшейткіштің (4.4.3 – 4.4.4 тапсырмалары) орнықтылығын зерттеу, бірінші каскадтың  кірісіне және  3¸5 тең екінші каскадтың кірісіне кернеудің қондырғысына генераторды қосқан кезде жүргізіледі.  

Шығыс контурдың  465 кГц жиілігіне нақты бапталуының қажеттігіне көңіл аударған жөн. Шығыс контурдың бапталуы екінші каскадтың сигналының генераторын қосқан кезде өнідіріледі (яғни кіріс контурдың қатты тұйықталған кезде).  Сосын (m1 = 0) шығыс контур бұралып қалады және бірінші каскадтың кірісіне қосылған генераторда кіріс сигнал  бапталады.

Тек содан кейін   тапсырмамен немесе есептемемен сәйкес m1  және  m2  қосылулардың коэффициенті орнатылады. Осы кезде, шығыс контурдағы кернеу өзгеруі мүмкін екеніне көңіл аударған жөн.

Шығыс контурдың кері байланысысыз және кері байланысымен жиіліктік сипаттамаларын алған кезде, контурлардың көрсетілген бапталуын жасау қажет. Сосын m1 = 0 шығысында кіріс контурдың жиіліктік сипаттамаларын алып, тапсырылған немесе есептелген m1 және  m2  шығыс контурын орнатып,  және кіріс контурды нақыштамай тұрып, оның кері байланысымен жиіліктік сипаттамаларын алу керек.

Өздігінен қозуын зерттеген кезде  шығыс және кіріс контурларының әлгідей процедурасын жасаған тиіс. Сосын  m1 = 0,5  және  m2 = 1 орнатып, және m2  біртінде азайта отырып, қандай  m2 кезде каскадтың өздігінен қозуы басталатынын анықтау керек. Өздігінен қозуы туралы бірінші контурдағы кернеудің кенет өсуі куәландырады.

Кейбір жағдайларда, өзіндігінен қозуы басталуы үшін  кіріс контурды нақыштау керек.  

Есептік және тәжірибелік мәліметтер кестеге енгізіледі. Кестелердің берілуі бойынша сызбалар салынады.

 

4.6 Есептеменің мазмұны: жұмыстың мақсаты, зерттелетін күшейткіштің сызба нұсқасы, есептеулердің және өлшеулердің сандық қорытындылары және жұмыстың әр пунктін орындау реті бойынша бақыланатын құбылыстарды түсіндіретін қысқаша тұжырымдамалар.

 

4.7  Бақылау сұрақтары

4.7.1     Күшейткіштің барлық элементтерінің сызба нұсқасының тағайыны қандай? Транзисторлардың коллекторлы токтарының тұрақты және айнымалы құрауыштары қалай ағылады?

4.7.2     Транзисторлардың базасында ауытқулар қалай пайда болады және режімнің тұрақтандыруы қалай іске асырылады?

4.7.3     Каскадтың күшейту коэффициентінің, контурдың транзистор коллекторымен және келесі каскадтың кіріс эквивалентімен байланысқан шамасынан тәуелділігі қандай?

4.7.4     Қосылудың қандай коэффициенттерін ең тиімді дейміз?

4.7.5     Қосылудың коэффициентерінің өзгеруі, күшейткіштің іріктеуші қасиеттеріне қалай әсер етеді?

4.7.6     Ішкі кері байланыс күшейткіштің жұмысына қалай әсер етеді? Радиоқабылдауыш құрылғыдағы резонанстық күшейткішінің орнықтылығы деп нені түсінеміз?

 

 

 

 

 

 

 

 

5 №5 зертханалық жұмыс

 

Амплитудалық шектегіш және жиіліктік детекторды зерттеу

 

5.1            Жұмыстың мақсаты:  тұйықтаушы диодтарымен амплитудалық шектегіштің, эмиттерлік байланысымен транзисторлық амплитудалық шектегіштің, байланысқан контурларымен балансты детектордың сипаттамаларын зертеуіне әдеттену.

 

5.2            Зертханалық қондырғыны сипаттау:

Зертханалық қондырғы сигналдар генераторынан (СГ), айнымалы токтың вольметрінен,  тұрақты токтың вольметрінен және зерттелетін амплитудалық шектегіш пен жиіліктік детектордың зертханалық пішімінен тұрады. 

П1, П2, П3 ауыстырып-қосыштардың қалыпын өзгертуімен амплитудалық шектегіштің екі түрімен жиіліктік детекторды құруға болады. егер барлық үш ауыстырып-қосқыштарды 1 қалыпына орнатсақ, онда тұйықтаушы диодтарымен амплитудалық шектегіш құрылады.  П1, П2, П3 ауыстырып-қосқыштарды 2 қалыпына орнатса, эмиттерлік байланысымен транзисторлық амплитудалық шектегіш құрылады.

Жиіліктік детектор контурларымен байланысты баланстық сызба нұсқа бойынша орындалған. Контурлар арасындағы байланыс индуктивті; байланыстың коэффициенті реттегіш арқылы өзгереді, оның тетікшесі зертханалық қондырғының  алдыңғы тақтайшасында шығарылған.

Байланыс өзгергенде қажетті екінші контурдың туралауы, С8 айнымалы конденсатормен іске асырылады, оның тетікшесі, сондай-ақ  алдыңғы тақтайшаға шығарылған. 

Қондырғы, негізгі тапсырмамен қарастырылмаған кейбір қосымша тәжірибелерді өткізуге мүмкіндік береді.

 

5.3  Жұмыстық тапсырма

 

5.3.1     Uшығ = f(Uкір) тұйықтауыш диодтарымен амплитудалық шектегіштің сипаттамасын құру және алу, бірінші және екінші контурлары арасындағы b байланысының факторының мәні үшін Uпор  шектеу табалдырығын анықтау қажет.

5.3.2      Uшығ = f(Uкір) эмиттерлік байланысымен транзисторлық амплитудалық шектегіштің сипаттамасын құру және салу,  тапсырмадағы b мәнін көрсету үшін шектеу табалдырығын анықтау.

5.3.3     Тапсырмада көрсетілген b үшін жиіліктік детектордың сипаттамасын және эмиттерлік байланысы бар екі транзисторда амплитудалық шектегішті пайдаланған кезде, сол  b мәні үшін жиіліктен Rн1 және Rн2  резисторларындағы кернеудің тәуелділігінің сипаттамасын салу және құру керек.

 

 

5.1-сурет. №5 жұмысына арналған зертханалық пішінінің сызба нұсқасы

 

5.3.4  Тапсырылған b және  Uкір= (5¸10) кіріс  кернеудің амплитудасы үшін тұйықталған диодтарымен амплитудалық шектегішті қолданған кезде жиілікті детектордың сипаттамасын салу және құру.

5.3.4 пунктінде жұмыстың алдында вольтметрді, тәжірибелік қондырғыны және ГС қорегін қосу қажет. Үлгінің қоректендіру кернеуін  Ек=-12 В тең орнату қажет. Зерттелетін әр амплитудалық шектегіштердің сипаттамаларын алу үшін  П1, П2, П3 ауыстырып-қосқыштарын керекті қалыпқа орнату қажет.

Айнымалы кернеудің вольтметрінің сынағышын “Uшығ.шект.” үлгінің ұясына қосу қажет. Тұрақты кернеудің вольтметрін ЖД (1-2 нүктелері) шығысына қосу қажет.

Шектеу табалдырығынан аз 10-20 мВ тең модуляциясы жоқ болған кезде  Uкір кернеуін орната отырып, үлгінің Uкір кіріс ұясына ГС-тан сигналды жақындату керек. 

ЖД контурлары арасындағы байланысты минимумға дейін әлсіретіп, бірінші контурдың  f01 =6,5 МГц резонанстық жиілігіне тең ГС жиілігін орнату қажет. 

5.4.3 пунктінде  ЖД (5¸10)Uпор кірісіне кернеуді орната отырып, ЖД сипаттамасын алады.

Алдымен,  кіріс сигналдың жиілігі – ЖД орта жиілігі арасындағы бабсыздануын анықтайды, кіріс сигнал өткен кезде ЖД шығыс кернеуі нөлге айналдырып, белгісін өзгертеді және f жиілігімен  ЖД  шығыс кернеуі максимумға дейін жетеді. Сосын  6-7 нүктелері бойынша ЖД сипаттамаларының әр тармағын салуға мүмкін болатындай,  жиіліктің тең өсуін тапсыра отырып, ЖД сипаттамасын алу керек.

Жиіліктен резисторға кернеудің тәуелділігін алу, жиіліктік детектордың сипаттамаларын алуымен қатар жүргізіледі. Шектегіштің  (Uкір –тен Uшығ тәуелділігі) және жиіліктік детектордың (жиіліктен 3-3 және 1-3 нүктелері арасындағы кернеудің тәуелділігін)  тәжірибелік сипаттамаларының сызбасы салынады.

 

5.5  Есептеменің мазмұны

 

5.5.1 Жұмыстың атауы мен мақсаты.

5.5.2 АШ екі типтерінің амплитудалық сипаттамаларының сызбалары мен кестелері.

5.5.3     Екі ЖД  АЖС (b әртүрлі коэффициентері үшін) сызбалар мен кестелері.

5.5.4  Өлшеулердің алынған нәтижелерін түсіндіруін құрайтын, қысқаша қорытындылары.

 

5.6  Бақылау сұрақтары

 

5.6.1     Сигналды жиілікті детекторлау алдында, әдетте, неге амплитудалық шектеуге тартылады?

5.6.2     Қандай жиіліктік детектордың қызметі тек детекторлау болып емес, бірақ және сигналдың алдын-ала амплитудалық шектеуі болып табылады?

5.6.3     Тұйықтаушы диодтарымен АШ жұмысының қағидасын түсіндіру.

5.6.4     АШ нақты АС мүлтіксізден неге үнемі айырмашылығы болады?

5.6.5     Сызықтық учаскенің аралығы және ЖД АЖС тіктігі неден байланысты болады?

5.6.6     Осы зертханалық жұмыста зерттелетін детекторлардың қандай типіне жатады, оның жұмысының қағидасын түсіндіріңдер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 №6 зертханалық жұмыс

 

Амплитудалық диодты детекторларды зерттеу

 

6.1            Жұмыстың мақсаты:  амплитудалық детекторлардың тәжірибеде қолданатын сызба нұсқаларын зерттеу, теориялық есептемелердің нәтижелерімен тәжірибелік зерттеуді жүргізу. Детектордың жұмысының негізгі сипаттарын оқып білу.

 

6.2            Зертханалық қондырғыны сипаттау

Тәжірибелік зертханалық қондырғының сызба нұсқасы 4.1-суретте келтірілген. Кеңжолақты күшейткішпен күшейтілген ГС Uкір сигналдар генераторының кернеуі, f = 465кГц жиілігіне бапталған тербеліс контурға жақындатылады, ол S1 кілті арқылы детектор кірісіне қосыла алады. S2 ауыстырып-қосқышы тербеліс детектордан қатарласқа өте алады, ал S5 ауыстырып-қосқышы  Rн детекторының жүктемесінің кедерегісін өзгерте алады.  Осымен Сн детектордың жүктемесінің сыйымдылығы тұрақты болып қалады.

S7 ауыстырып-қосқыш арқылы тізбектің әртүрлі нүктелеріне (6.1-сурет) осциллограф немесе вольтметр қосылады. Бұл детектордың кірісіндегі кернеуді (1 қалып), жүктемедегі кернеудің тұрақты құраушысын (2 қалып), жүктемедегі айнымалы кернеуді (3 қалып) көрнекі бақылауымен қатар өлшеуге рұқсат береді. RфСф  сүзгінің жүктемесіне (4 қалып) және  R резисторына (5 қалып) қосылатын шығысында, R резисторындағы кернеудің түрі тізбектес детектордың диодының тізбегіне токтың импульстарының түрін ұқсатады, ал RфСф сүзгісі тасымалдаушының кернеуін басады.

S6 кілті детектордың жүктемесіне RССС  айырғыш тізбегін қосады, ол ораманың пішініне оның әсерін бақылауға мүмкіндік береді. S3 ауыстырып-қосқышы детектордың диодына бекітілген ауытқуды жақындатуға мүмкіндік береді.

 

6.3  Есептік тапсырма

 

6.3.1     Детекторлаудың сипаттамасын есептеу.

6.3.2     Детектордың жүктемесіндегі модульденетін жиіліктің кернеуінің амплитудасын есептеу.

6.3.3      Тізбектес және қатарлас детекторлардың кіріс кедергісін есептеу.

 

6.4  Жұмыстық тапсырма

 

6.4.1 Детектордың диодында тұрақты бастапқы ауытқудың әртүрлі мәндерінде детекторлаудың сипаттамаларын құру және салу.

6.4.2 Тізбектес және қатарлас детекторлардың жүктемесінде модульденетін жиіліктің кернеуін өлшеу және детектордың тарату коэффициентін анықтау.

6.4.3 Тізбектес және қатарлас детекторлардың кіріс кедергісін анықтау.

 

 

6.1-сурет. Амплитудалық детектордың зертханалық үлгісінің сызба нұсқасы

 

6.2 - сурет

 

6.4.4  Детектордың кірісінде кернеудің осциллограммаларын диодтың тізбегінде тоқты және кедергіде оның жүктемесін салу.

6.3.1 пунктінде біржақты параболасымен Д9Е диодтың вольт-амперлік сипаттамасының  жуықтамасын пайдалана отырып, түзетілген кернеу анықталады

                               UH = Um cos q-U0.                                                          (6.1)                                        

cos q  шамасы трансцендентті теңдеудің графикалық шешуімен анықталады

                         (1+a RH / вRHUm2) cosq - U0 / вRHUm2 =

      = sinq(4+(1+cosq)-3qcosq(3+2cos2q)) /вp.               (6.2)

 

6.2-суретте f(q) арқылы белгіленген осы теңдеудің оң жағы cosq аргументтің функциясымен келтірілген.

Осы графикте салынған оның солжақтағы функциясы абсцисс бұрышының функциясымен құрастырылған түзу сызық болып қалады.

                               a = arctg(1+aRH / вRHUm2),                                  (6.3)

және ось ординатында қиылатын кесінді

              x = U0 / вRHUm3.

f(q) функцияның графигімен, осы түзудің қиылысу нүктесінің абсциссасы U0 және RH берілгендермен және асып кетпейтін Um таңдалынған кезде, cosq  бір  мәнді  анықтайды.

Umn = 2B сәйкес  UH мәнін көрсетілген тәсілмен есептеу.

U0 = 0, x = 0 кезде, сонда көмекші түзу координаттар басы арқылы өтеді. Есептеме 6.1- кестедегі тапсырманың нұсқасымен сәйкес жүргізіледі.

 

6.1-кесте

Сызба нұсқаның параметрі

Тапсырманың нұсқасы

1

2

3

4

а  параметрі, мкА/В

0,5

0,5

0,5

0,5

в параметрі, мА/В3

35

35

35

0

RH жүктеменің кедергісі, Ом

103

104

5´104

104

Диодтағы ауытқудың кернеуі, U0В

0

0

0

-0,5

  

Есептеменің қорытындыларын 6.2-кестеге енгізіп және график сызу керек

 

6.2-кесте

Um 

 

 

 

 

 

 

 

a, град

 

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

cos q

 

 

 

 

 

 

 

Uн, В

 

 

 

 

 

 

 

 

6.3.2 пунктінде  m модуляцияның берілген коэффициентері кезінде, Um  тасымалдаушының амплитудасымен детектордың жүктемесінде UW модульденетін жиіліктің кернеуінің амплитудасы есептеледі

                                                  UW = UHm.                                        (6.5)

Rн берілген кезде  Uн  мәні, Uн =f(Um) есептелген тәуелділігі бойынша анықталады. Қорытындыларын 6.3-кестеге енгізіп және UW =f(m) тәуелділік графигін сызу керек.

 

6.3-кесте

Um, В

0.3

0.3

0.3

0.3

0.3

Uн, В

 

 

 

 

 

m

0.1

0.3

0.5

0.7

0.8

UW, В

 

 

 

 

 

 

6.3.3 пунктінде тізбектес детектордың кіріс кедергісі тең

                               Rкір.д = Rобр Rн / 2Rобр +3Rн,                                  (6.6)

қатарлас детектор

                               Rкір.д = Rобр / 3Rобр +Rн,                                        (6.7)

мұнда Rобр = 50 кОм, - Д9Е диоды үшін кері кедергі,

             Rн – жүктеменің кедергісі тапсырманың нұсқасымен сәйкес алынады.

6.4.1 пунктінде жұмыстың алдында ГС, вольтметрін және зерттелетін үлгінің қорегін қосу керек. Үлгінің қоректену кернеуін  Ек = -12В тең орнату керек.

Жұмыстың орындалуын f0 = 465кГц контурының резонанстық жиілігіне сигналдар генераторын баптаудан және ауытқу көзін (1қал. S3) сөндіруден бастау керек.  Баптаудың дәлдігі вольтметрмен бақыланады. Тізбектес сызба нұсқа (1 қал. - S1)  бойынша детекторды қосу керек.  Um детектордың шығысындағы амплитуда, шығысқа қосылған тұрақты тоқтың вольтметрі арқылы өлшенеді. Um және  Uн мәндері бойынша U0 =-0,5В детекторының диодында тұрақты ауытқыған кезде Rн =104 үшін және Rн =103; 104; 5 104 Ом  үш мәндері үшін детекторлау сипаттамасы құрылады.

Детекторлаудың тәжірибелік сипаттамаларын есептеулермен бір сызбақта салу қажет.

6.4.2 пунктінде кіріс вольтметрі бойынша Um =0.3В тасымалдаушының амплитудасын, содан кейін  ГС ішкі модуляциясын орнатып және 6.3-кестеден модуляцияның коэффициентінің талап ететін мәнін шығару керек.

Rн = 5´104 Ом кезде және көрсетілген  m кезде тізбектес және қатарлас детекторлардың жүктемесінде модульденетін жиіліктің кернеуін өлшейді. M және Um шамаларын осциллограф бойынша бақылайды. Қорытындыларын 6.3-кестеге енгізіп және сызбақ салу керек.

6.4.3 пунктінде П0 контурының өткізу жолағының еніне  деңгейінде есептелген, детектордың (1 қал. S1) сөндірілген кезде f0 резонанстық жиілігін және сосын детекторға (2 қал. S1) қосқан кезде, П өткізу жолағының енін анықтау керек.  

6.4.4 пунктінде сигналдар модуляциясымен және олсыз  (S7 1қал.) С детекторының шығысына, айырғыш тізбектерін (2 қал. S6) әсерін есептей отырып,  айырғыш тізбектерін (1 қал. S6, 2 қал. S7) әсерлерін есептемегенде, Rн =103; 104 Ом кезде тізбектес және қатарлас детекторлардың жүктемелерінде, тізбектес детектор (5 қал. S4) үшін R резисторында кернеудің осциллограммасын салу керек.

 

6.6 Есептеменің мазмұны: жұмыстың мақсаты, зертханалық қондырғының сызба нұсқасын, есептік және тәжірибелік тәуелділіктердің сызбалары. Сызба нұсқаның элементтеріне кернеудің осциллограммалары, орындалған жұмыс бойынша нәтижелердің талдауын құрайтын, қысқаша қорытындылар.

 

6.7 Бақылау сұрақтары

 

6.7.1     Спектралдық және уақытылы  трактілерінің негізінде амплитудалық диодтық детектордың жұмысын түсіндіру.

6.7.2     Нашар сигналдар үшін диодтық амплитудалық детектордың жұмысының қасиеттері неден құралады?

6.7.3     Детекторлық шығысында, оның жүктемесінде және АМ-тербелістерін детекторлаған кезде диодта кернеудің пішінін салу.

6.7.4     Модульденбеген сигналдардағы диодтық амплитудалық детектордың жұмысын зерттеу не береді?

6.7.5     Детектордың жүктемесінің конденсаторының сыйымдылығы және кедергісі қандай ұғымдардан алынады?

6.7.6     Детектордың шығысындағы айырғыш тізбек оның жұмысының сапасына қалай әсер етеді?

6.7.7     Берілген зертханалық жұмыста, детектордың кіріс кедергісін тәжірибелік анықтауының қандай тәсілі қолданылады және тәжірибелік деректер негізінде оның мәні қалай есептеледі?  Есптеудің басқа тәсілін ұсыныңыздар.

6.7.8     Тізбектес және қатарлас диодтық амплитудалық детекторлардың айырмашылығы. Қасиеттері, кемшіліктері және олардың әрқайсысын қолдану саласы.

6.7.9     Детектордың диодына неге тұрақты бастапқы ауытқу қойылады? Оның мәні қалай алынады, детектордың жұмысында ол қалай білінеді?

 

 

 

 

 

 

Әдебиеттер тізімі

 

1. Головин О.В. Радиоприемные устройства. – М.: Горячая линия-Телеком, 2002. – 384 с.

2. Радиосвязь. Под ред. О.В.Головина. – М.: Горячая линия-Телеком, 2001.

3. Кульский А.Л. КВ-приемник мирового уровня. – М.: Наука и техника, 2000.

4. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина. – М.: Радио и связь, 1996. – 510 с.

5. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. – М.: Радио и связь, 1990. – 512с.

6. Радиоприемные устройства. Под ред. А.П.Жуковского. – М.: Высшая школа, 1989. – 342 с.

7. Дурнев В.Г., Зеневич А.Ф., Крук Б.И и др. Электросвязь: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Радио и связь, 1988. - 240с.

 

 

Мазмұны

 

1 №1 зертханалық жұмыс. АМ сигналдарының супергетеродин қабылдағышы.......................................................................................................

2 №2 зертханалық жұмыс. УКВ ЖМ қабылдағышын зерттеу..................................................................................................................

3 №3 зертханалық жұмыс. Радиоқабылдағыштың кіріс

тізбектерін зерттеу..............................................................................................

4 №4 зертханалық жұмыс. Радиожиіліктің резонанстық

күшейткішін зерттеу...........................................................................................

5 №5 зертханалық жұмыс. Амплитудалық шектегіш және

жиіліктік  детекторды зерттеу............................................................................

6 №6 зертханалық жұмыс. Амплитудалық диодты

детекторларды зерттеу........................................................................................

Әдебиеттер тізімі.................................................................................................

 

 

3

 

10

 

13

 

19

 

24

 

27

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                    2005 ж. жинақтық жоспары, реті 75

 

 

Гульбану Габдулловна Сабдыкеева

Куликов Андрей Александрович

 

 

 

 

 

РАДИОҚАБЫЛДАУ ҚҰРЫЛҒЫЛАР

 

Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған

әдістемелік нұсқаулар

(380340 – Радиотехника, 380540 – Радиобайланыс, радиохабар және теледидар,

050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандықтарының барлық оқыту түрлерінің студенттері үшін).

 

 

 

 

 

 

 

Редакторы  Ж.А.Байбураева

 

 

 

 

 

 

Басуға қол қойылды __.___.___.                              Пішімі 60х84 1/16

Таралымы   50   дана.                                                 №1 типография қағазы

Көлемі     оқу-басп.т.                                                 Тапсырыс___.

Бағасы   66  тг.

 

 

 

 

 

Алматы энергетика және байланыс институтының

көшірмелі-көбейткіш бюросы,

050013, Алматы, Байтұрсынұлы көшесі, 126.