Коммерциялы емес акционерлі қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

Радиотехника кафедрасы 

 

РАДИОТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРЫЛҒЫЛАР ЖӘНЕ РАДИОТЕХНИКАЛЫҚ ТІЗБЕКТЕР

  

0В0719– Радиотехника,  электроника және телекоммуникация мамандығы бойынша студенттер үшін  зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

 

 

Алматы 2010 

ҚҰРАСТЫРУШЫ: Байдельдинов У.С. Радиоқабылдағыш құрылғылар. 0В0719– Радиотехника,  электроника және телекоммуникация мамандығы бойынша оқитын студенттер үшін зертханалық жұмыстарды орындауға арналған  әдістемелік нұсқаулар. – Алматы: АЭжБИ, 2010 – 45 б. 

Бұл әдістемелік нұсқаулар студенттердің радиоқабылдағыш құрылғыларда болатын процестермен танысуына арналған. Студенттер жиілікті түрлендіру, қабылдағышты күшейтуді автоматты реттеу жүйелері, АМ сигналдарды супергетеродинді қабылдағыштың жұмыс істеу принципі, жиілікті детекторлар және аралық күшейткіш зерттелетін зертханалық жұмыстарды орындайды. Олардың жұмыс істеу тәртіптерін зерттеу радиоқабылдағыш құрылғылардың негізгі тармақтарында өтетін сапалық көрсеткіштерді бағалауға, процестерді тереңірек түсінуге мүмкіндік береді. Жұмыстар зертханалық стенділерде орындалады.

 

№ 1 Зертханалық жұмыс. Амплитудтық детекторды зерттеу

 

1.1            Жұмыстың мақсаты

 

Амплитудтық детектордың маңызды сипаттамалары мен жұмыс істеу принциптерімен танысу.

 

1.2 Зертханалық макеттің сипаттамасы

 

«Амплитудтық детекторды зерттеу» зертханалық макеті «Радиоқабылдағыш құрылғылар» курсы бойынша ауыспалы блок құрылғысы түрінде орындалған. Макет өзіне диодтық детектор мен коммутация тізбектерін қосады. Макеттің алдыңғы панелінің сыртқы сұлбасы 1.1-суретте көрсетілген.

S2 қайта қосқыш детектор сұлбасын өзгертуге мүмкіндік береді. 1 жағдайда – VD1 диодындағы кезекті сұлба, 2 жағдайда – VD1 мен VD2 диодтарындағы кедергісі екі еселеген детектордың сұлбасы.

Жоғары жиілікті сигнал КТ1 мен КТ2 беттік панельдермен белгіленген коаксиалды көлемдер арқылы макеттің кірісіне келіп түседі.

Бірінші жағдайда сигнал детектор шығысындағы С1 конденсаторы арқылы келеді. Бұл жағдайда жұмыс жиіліктері кең шектерде болуы мүмкін (ұсынылатын диапазон – 400-500кГц).

Екінші жағдайда сигнал детекторға біркаскадты резонансты АЖК (аралық жиілікті күшейткіш) арқылы келеді. Оның жиілігі (400-500кГц-ке жуық) L1-C2 тербелмелі контур параметрлерімен, сонымен қатар детектордың сыйымдылық кірісі мен зерттелетін құрылғының сыйымдылығымен анықталады. S1 кілті детекторды АЖК контурынан ажыратуды мүмкіндік береді.

 

 

1.1- сурет - «Амплитудтық детекторды зерттеу» ауыстырылатын блогының беттік панелі

 

S3 ауыстырып қосқышы Rn детектор жүктемесінің кедергісін өзгертеді. Сонымен бірге жүктеме резисторына параллель ауыстырып қосқыштың 5 жағдайына C4=50нФ конденсаторы жалғанады.

 

1.1– кесте

 

Диод тогының тұрақты мөлшері микроамперметрмен РА өлшенеді (ауыстырғыш блоктың панелі көрсетілген сұлбада). Ағын тоқтың көлемі №4 зертханалық қондырғы панелінде орналасқан Р1 өлшегішінің сандық индикаторындағы миллиампермен анықталады. (мысалы, индикатордағы 315 көрсеткішін 0,315мА деп оқу тиіс).

Диод арқылы өтетін тоқтың пішінін S4 қондырғысының 2 жағдайы кезіндегі осциллографтың көмегімен КТ4-те бақылауымызға болады.

Жұмысты орындау кезеңіндегі көптеген өлшеулер S1,S2,S4 ауыстырып қосқыш қондырғыларының 1 жағдайы кезінде жүргізіледі. Коммутация сұлбасының басқа түрі қолданған жағдайда бұл маңызды түрде айтылады.

S5 ауыстырып қосқышы өзіне R7 немесе R8 резисторларын қосады. Олар күшейткіш каскадының детекторымен жалғасатын Ry кіріс кедергісінің әртүрлі мағыналарын қабылдайды. R7=510кОм; R8=6,2кОм.

Зертханалық жұмысты орындау үшін №2 зертханалық қондырғы панелінде орналасқан ЖЖ генератор мен ТЖ  генераторы, сонымен қатар №4 панелінде орналасқан вольтметр пайдаланылады.

Жұмысты орындауға қажет қосымша құрылғы ретінде  екісәулелі (екіканалды) осциллограф пайдаланылады.

 

1.3. Үй тапсырмасы

 

1.3.1 Курстың сәйкес бөлімін дәріс конспектісі және [1, 172÷191-бет]; [2, 273÷310-бет] әдебиеті бойынша талдаңыз.

1.3.2 Есеп беруді дайындаңыз.

 

1.4 Жұмыс тапсырмасы

 

1.4.1 Күшті және әлсіз сигналдар режіміндегі амплитудалық детектордың  жұмысын зерттеу.

1.4.2  Тұрақты жүктеме уақытынан пайда болатын бұрмалануды зерттеу.

1.4.3 Тұрақты және айнымалы ток үшін детектор жүктемесінің теңсіздік салдарынан пайда болатын сызықты емес бұрмалануларды зерттеу.

1.4.4  Статикалық детекторлық сипаттамаларды алу.

1.4.5  Динамикалық детекторлық сипаттамаларды алу.

1.4.6  Детектордағы сызықты бұрмалануды зерттеу.

1.4.7 Екіеселенген кедергі сұлбасы бойынша жұмыс жасайтын детекторды зерттеу.

 1.5 Әдістемелік нұсқаулар

 

1.5.1 Күшті және әлсіз сигнал тәртібіндегі амплитудалық детектордың жұмысын зерттеу.

 

 

1.2-сурет - Күшті және әлсіз сигнал режіміндегі амплитудалық детектордың жұмысын зерттеу

 

 

1.5.1.1 Күшті және әлсіз сигнал режіміндегі тегістеу коэффициентін зерттеу. Макет ауыстырып қосқыштарын келесі жағдайда орнату: S1 – 1, S2 – 1, S3 – 1, S4 – 1, S5 - 1. Осы кезде Rн=51 кОм, Сн=3 нФ.

ЖЖ генераторынан КТ1-ге 400 – 500 кГц жиілігімен Uкіріс = 1 вольт модуляцияланбаған кедергіні береміз (ТЖ генераторының шығысындағы кедергі 0 вольтқа тең болуы шарт). ЖЖ кедергінің көлем бақылауын «ЖЖ» тәртібіндегі (№4 панель) вольтметр көмегімен КТ3-те орындау. Осы кезде вольтметрдің өлшеу шегі ауыстырылып қосылмайды және 2 вольтті құрайды.

Детектор жүктемесіндегі  тұрақты кедергінің мәнін вольтметрдің көмегімен (панель №4) өлшеу U= (КТ5-те). Бұл үшін вольтметрді тұрақты кедергіні өлшеу тәртібіне қосу керек.

Тегістеу коэффициентін есептеу:  Кт = U= / Um кіріс , мүндағы Um кір – кіріс детектор кедергісінің амплитудасы Um кір. = 1,414 Uвх .

Генератор шығысындағы кедергіні 100 мВ дейін азайту (бұл үшін КТ1-ге генератор шығысынан «–20дБ» кедергісін беру керек). КТ3-те вольтметрдің көмегімен Um кір. көлемін бақылау, U-ді өлшеу және тегістеу коэффициентін есептеу.

1.5.1.2. Күшті сигнал тәртібіндегі детектордың таратқыш коэффициентін өлшеу  (1.3-сурет).

ЖЖ генераторынан Uкір. = 1 вольт модуляцияланбаған кедергі береміз. ЖЖ кедергі көлемін бақылауды «ЖЖ» тәртібінде КТ3- те вольтметрдің көмегімен (панель №4)  іске асырамыз.

ЖЖ генераторда ішкі модуляция тәртібін орнату, осциллограф бойынша модуляция тереңдігін орнату m = 50%. Осциллографтың синхронизациясы – 2 кірісі бойынша.

Кіріс және шығыс сигналдарына біруақытта бақылау жасау. Шығыс сигналында үйкеліс жоқтығына көз жеткізу. Детектор шығысында UmW дыбыс жиілік кедергісінің амплитудасын анықтау. Детектор таратқышының коэффициентін есептеу.

KД= UmW /m Um0кір.

Микроамперметр шкаласы бойынша әр жағдайдағы диод тоғының тұрақты құрамының мәнін белгілеп алу.

 

1.3 - сурет – Күшті және әлсіз сигналдар режіміндегі амплитудалық детектордың жұмысын зерттеу

 

1.5.1.3. Детектрлі сипаттаманың сызықты емес болмауынан АМ сигналының үйкелісін зерттеу. Кіріс сигналының модуляция тереңдігін m=90% мәніне шейін үлкейту. Шығыс кедергісінде үйкеліс пайда болғанына көз жеткізу.

Генератор шығысындағы сигналдың орташа амплитудасын Um0ВХ =100мВ мәніне шейін азайту. Кіріс және шығыс сигналдарында бақылау жүргізу және үйкелістің үлкейгеніне көз жеткізу.

1.5.2. Жүктеменің тұрақты уақыт салдарынан пайда болатын үйкелістерді зерттеу.

1.5.2.1. АМ сигналындағы модуляция тереңдігінің критикалық мәнін есептеу.

мұндағы ,  tН= RН СН  - жүктеменің тұрақты уақыты.

FМ=1кГц кездегі тұрақты уақыттың үш мәніне СН= 3нФ кездегі RН= 51 кОм мен RН= 100 кОм және СН= 53нФ кездегі RН= 100 кОм жүктеме кедергілері сәйкес келетін есепті орындау.

1.5.2.2. Um0кір. =1В кезде осциллограф экранынан 1.4.2.1.- де көрсетілген RН және СН мәндері үшін жүктемедегі кедергі пішінін бақылау. Сәйкес келетін жүктемені таңдау S3 ауыстырып қосқышын 1, 4 немесе 5 қалпына орнату арқылы жүзеге асады.

1.5.2.3. Модуляция тереңдігін өзгерте отырып бұрмалану пайда болу кезіндегі модуляция тереңдігінің мәнін тіркеп алу. «Ара» тәрізді бұрмаланудың пайда болуына және tН мәні мен модуляция тереңдігіне тәуелділігіне назар аудару.  экспериментальдық мән мен есептеу мәнін сәйкестендіру.

1.5.3. Тұрақты және айнымалы ток үшін детектор жүктемесінің теңсіздік салдарынан пайда болатын сызықты емес бұрмалануды зерттеу.

1.5.3.1. Сызықты емес бұрмаланулардың пайда болу кезіндегі модуляция тереңдігінің теориялық мәндерін есептеу. Ол тұрақты ток RН мен айнымалы ток RН –нің детектор жүктемесіне біртексіз мәнмен сәйкестенуін анықтайды.

mКРR= RНW / RН ,  мұндағы RНW = RН RУ / (RН + RУ)

Есептеуді  кестеде көрсетілген RН және RУ мағыналары үшін орындау керек.

1.2– Кесте

 

1.5.3.2. Um0 кір. АМ сигналының орташа амплитудасын m =50 % кезіндегі мүмкін болатын максималды мәніне орнату. Осциллографтың көмегімен RН (S3,1-2-3-4 қалпында) және RУ (S5,1-2 қалпында) әртүрлі мағыналары кезіндегі КТ6-дағы сигналды бақылау. RН және RУ мәндері мен модуляция тереңдігі кезіндегі үйкеліс сипаттамасының өзгерісін бақылау.

1.5.4. Статикалық детекторлық сипаттаманы алу (қосылу сұлбасы1.2 суретке сәйкес келеді).

1.5.4.1. RН =51 кОм (S3 – 1 қалпында) жүктеме кедергісі мәні кезіндегі UВХ детектор кірісіндегі кернеуден  I= тұрақты құрамына тәуелділігін түсіріп алу. ЖЖ генераторынан детектор кірісіне 400-500 кГц  жиілігімен модуляцияланбаған кернеу беру.  50-1000 мВ интервалында  Uкір. мәнін өзгерте отырып, I мәнін жазып алу. UВХ  әр мәні үшін детектор кірісіндегі жоғары жиілік кернеудің амплитуда мәнін есептеу

жүктемедегі кернеу

тегістеу коэффициенті

Есептеулер мен өлшеулердің қорытындысын кесте түрінде толтыру.

       1.5.4.2. Жүктеме кедергінің RН =10 кОм (S3 – 2 қалпында) мәні кезіндегі        1.5.4.1.-гі зерттеуді қайталау. RН=51 кОм және RН =10 кОм кезіндегі U_{m кір.} –дан  I= , U= және К_т тәуелділіктер графигін тұрғызу. Күшті және әлсіз сигналдар тәртібіндегі  К_В мәнін салыстыру. S4 тумблерін 1 қалыпқа ауыстыру.

1.5.5. Динамикалық детектрлік сипаттаманы тұрғызу (қосылу сұлбасы 1.3 суретке сәйкес келеді). RН =10 кОм (S3 – 2 қалыпта) жүктеме кедергісінің мәнін орнату.

1.5.5.1. m=50% модуляция тереңдігі тұрақты кезде детектор кірісідегі UВХ кернеуін 100-ден 1000 мВ шейін өзгерту керек және КТ5 Uшығ.–дегі кернеу мәнін түсіріп алу.

1.5.5.2. (Uкіріс=const) детектор кірісінде кернеу деңгейін тұрақты түрде ұстай отырып, модуляция тереңдігінің интервалын 10%-тен  90%-ке шейін өзгерту және Uшығысбелгілеп алу. Тарату коэффициентін есептеу

1.5.6. Детектордағы сызықты бұрмалануларды зерттеу. Детектордың қойылу дұрыстығының сипаттамасын зерттеу.

1.5.6.1. Детектор кірісіндегі ЖЖ кернеудің максималды мүмкін мәнін орнату және  вольтметрдің көмегімен Uкір мәнін белгілеп алу. 50%-ке тең ЖЖ генератордың модуляция тереңдігін орнату. Осциллограф синхронизациясы – 2 кірісі бойынша.

RН =100 кОм, С_Н=3нФ, R_У=510кОм  (S3  4-қалпында, S5 1- қалпында) орнату.

m және Uкір өзгермейтін мәндері кезінде 400 – 16000 Гц интервалында F_M өзгерте отырып, F_M –нен КТ5-тегі F_M төменгі жиілік кернеудің тәуелділігін түсіріп алу. Бұл үшін вольтметрді ТЖ өлеу тәртібіне ауыстыру керек.

1.5.6.2. RН =10 кОм, С_Н=3нФ, R_У=510кОм  (S3 2 қалпында, S5 1 қалпында) орнату. m және Uкір өзгермейтін мәндері кезінде 400 – 16000 Гц интервалында F_M өзгерте отырып, F_M –нен КТ5-тегі F_M төменгі жиілік кернеудің тәуелділігін түсіріп алу.

1.5.6.3. RН =100кОм и RН =10 кОм кездегі F_M – нен UW тәуелділік графигін бір сызбада тұрғызу. F_MАКС жоғарғы ойықтың жиілігін белгілеп алу. Модуляцияның жоғарғы жиілік облысындағы сызықты үйкелістер деңгейіне RН мәнінің әсер ету туралы қорытынды жасау.

1.5.6.4. Модуляцияның жоғарғы жиілігіндегі кіріс сигналының қақтығына қарағанда кернеу шығысындағы фазалық ауытқуына бақылау жүргізу. Осциллограмманы салып алу.

1.5.7. Сұлба бойынша екі еселенген кернеу бойынша жұмыс жасайтын детекторды зерттеу. S2 қайта қосқышын 2 қалыпқа, ал S1, S3, S4 және S5 –ті 1 қалыпқа орнату.

1.5.7.1. Детектор кірісіне  m=50% және максималды мүмкін амплитудамен АМ сигналын беру. Екіканалды осциллограф каналынан детектордың кірісі мен шығысындағы кернеуді бақылау.

1.5.1-п. сәйкес зерттеулер жүргізу. Кв және Кд өлшенген мәндерді бірдиодты детектордың сәйкес көрсеткіштерімен салыстыру.

 

1.5.7.2.Оқытушының нұсқауы бойынша екі еселенген кернеу детекторының басқа да көрсеткіштеріне зерттеу  жүргізу. 

S2 қайта қосқышын 1-қалыпқа орнату.

 

1.6  Есеп беруде келесі тапсырмалар орындалу керек:

- статикалық детекторлық сипаттамалар;

-динамикалық детекторлық сипаттамалар;

-сызықтық кедергілердің графиктері;

- АЖК пен амплитудалық детектордың бірлескен жұмыс  графиктері.

 

1.7 Бақылау сұрақтары

1.7.1 Қандай жүйелер негізінде амплитудалық детекторды іске келтіруге болады?

1.7.2 Синхронды АД жұмыс істеу принципін талдаңыз.

1.7.3 Бастапқы ығысу болмаған жағдайда диодты АД-дың  диодындағы кернеуі неге тең болады?

1.7.4 Уақыттық және спектралдык сипаты жағынан диодты АД-дың жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз.

1.7.5 Диодты АД кіріс кедергісі неге тең және қандай параметрлерге тәуелді? Жүктеме кедергісінің диодты АД-ның кіріс кедергісіне әсер ету механизмін талдаңыз.

1.7.6 Параллельді диодты детектордың ерекшеліктері және қолдану аясы қандай?

1.7.7 АМ тербелістерін детектірлендыру барысында қандай бұрмаланулар пайда болады және оларға қарсы тұрудың қандай шешімдері бар?     

 

№2 зертханалық жұмыс. Жиіліктің түрленуін зерттеу

 

2.1 Жұмыс мақсаты

 

 Жиілік түрлендіргішінің негізгі қасиеттерін зерттеу

 

2.2 Зертханалық макеттің сипаттамасы

 

«Жиіліктің түрленуін зерттеу» зертханалық макеті зертханалық макеті «Радиоқабылдағыш құрылғылар» курсы бойынша ауыспалы блок құрылғысы түрінде орындалған.

Макет жиіліктің транзисторлы түрлендіргішінен, сигналдар мен шуылдардың сумматорынан, гетеродин күшйткішінен, өлшеуіш тракт пен коммутация тізбектерінен тұрады. Макет панелінің сыртқы түрі 2.1-суретте келтірілген.

 

 

2.1 - сурет – Алдыңғы панельдің сыртқы сұлбасы

 

Жиілік түрлендіргіші VT транзисторында орындалған. Сигналдар мен шуылдар  (S) сумматоры арқылы транзистор базасына келіп түседі. Олардың деңгейлері КТ4 ұясында өлшенеді.

Гетеродин кернеуі гетеродин күшейткіші арқылы сыртқы қорек көзінен транзистордың эмиттерлі тізбегіне кезектеп беріледі және  КТ5 ұясында өлшенеді. S2 көмегімен қосылатын R5, R6, R7 резисторлары кері байланыс тереңдігінен жиілік түрлендіргіш қасиеттерінің тәуелділігін зерттеуге мүмкіндік береді.

 

2.1-Кесте

 

Транзистор тогының тұрақты құрамы R2 айнымалы резисторымен басқарылады және коллекторлы тізбекте орналасқан РА миллиамперметрмен өлшенеді. Тоқтың көлемі миллиампермен өрнектеледі. VT транзисторының жүктемесі болып R4 кедергісі табылады. Ол шығыс тізбегіндегі түрлендіргіш элементке түрлендіргіш айналамын өлшеуді жүргізетін К3-ке жақын тәртіпті қамтамасыз етеді.

R4 резисторынан алынатын кедергі пьезокерамикалық жолақты сұрыптауға және одан ары екікаскадты АЖК-ға (аралық жиілікті күщейткіш) беріледі. Оның шығысына  КТ7 арқылы айнымалы кедергі ваольтметрі жалғанады. 465 кГц-ке орнатылған жолақты сұрыптау мен таңдамалы АЖК кедергісінің шығысын өлшеу нәтижесіндегі осы тербелістердің әсерін ескермейтін гетеродин жиілігімен анағұрлым жоғары әлсіреу тербелістерін қамтамасыз етеді. Жолақты сұрыптау мен екікаскадты АЖК жиілік түрлендіргіштің шығысындағы тербеліс деңгейінің сандық бағасын өрнектеуге рұқсат ететін өлшеуіш трактты құрайды.

S1 қайта қосқышының салдарынан сумматор шығысынан сигнал жиілік түрлендіргіштің кірісіне берілуі мүмкін (2 қалып), сонымен бірге өлшеуіш тракттың сипаттамасын зерттеу кезінде тракттың кірісіне берілуі мүмкін (1 қалып).

АЖК-ның артынан амплитудтық детектор және динамик пен осциллографқа сигнал бере алатын дыбыстық жиілік күшейткішін орната аламыз. Бұл түйіндер жиілік түрлендіргіште пайда болатын интерференция дыбыстарын зерттеу кезінде қолданылады.

Зертханалық жұмысты орындау үшін зертханалық қондырғыда орналасқан №2 панельдегі ЖЖ генератор, №4 панельде орналасқан частотомер мен вольтметр, сонымен қатар №5 панельде орналасқан динамик пайдаланылады.

Зертханалық жұмысты орындау үшін зертханалық қондырғыдан басқа қосымша құрал-жабдықтар талап етіледі:

екісәулелі (екіканалды) осциллограф;

ЖЖ генератор – 2 дана;

айнымалы кедергінің милливольтметрі.

 

2.3 Үй тапсырмасы

 

2.3.1 Тақырыптың негізгі сұрақтарын дәріс конспектісі мен [1, 131÷149-бет]; [5, 222÷242-бет] әдебиеті бойынша талдаңыз.

2.3.2 Есеп берудің бастамасын жасаңыз.

 

        2.4 Жұмысқа тапсырма

 

2.4.1 Өлшенетін трактының параметрлерін зерттеу. Түрлендіру тіктігінің эмиттерлік тізбектегі гетеродин кернеуінен, транзистор эмиттерінің тоғынан және резистор кедергісінен тәуелділігін зерттеу.

2.4.2 Гетеродиннің кернеуінің жоғарғы гармоникалары бойынша түрлендірудің әсерлігін зерттеу.

2.4.3 Қабылдағыштағы қосымша каналдардың интенсивтілігін зерттеу.

2.4.4 Құрылымдағы дыбыстық нүктелердің жиілігін экспериментальді тексеру және зерттеу.

 

        2.5  Өлшеулерді жүргізу тәртібі

        2.5.1  Өлшеуіш трактының параметрлерін зерттеу

       2.5.1.1  ПЧ өлшеуіш тракт таратқышының резонансты коэффициентін зерттеу (2.2-сурет).

S1 қайта қосқышын 1 қалыпқа орнату, Г1 генераторынан 465 кГц жиілігімен модуляцияланбаған кернеу береміз. Г1 генератордағы шығыс кернеуінің деңгейін КТ4 ұяшығындағы U₁ кернеуі 2 мВ ретімен орналасқанда ғана таңдаймыз.

№4 блоктың вольтметрін «ЖЖ» тәртібіне ауыстыру. КТ7- де өлшенетін U₃ шығыс кернеуінің максимумы бойынша генератор жиілігін тұрғызу. Өлшеуіш тракттың таратқыш коэффициентін есептеу.

К_{0 өлш.ТР.} = U₃ / U₁

 

 

2.2 - сурет – Өлшеуіш трактының параметрлерін зерттеу

 

2.5.1.2. Тракт кірісіндегі кернеу U_кір  = 2 мВ- ке тең  болған кезде өлшеуіш тракттың резонансты сипаттамасын түсіріп алу. Резонансты сипаттаманы тұрғызу және сигналдың 10, 20, 30 дБ –ге шейін әлсіреуіне сәйкес келетін  (Df) резонансты жиілікті сұлба бойынша құрылысын анықтау.

 

2.5.2. Түрлендіру тіктігінің эмиттерлік тізбектегі гетеродин кернеуінен, транзистор эмиттерінің тоғынан және резистор кедергісінен тәуелділігін зерттеу.

 

VT түрлендіргіш элементтің әртүрлі жұмыс тәртібі кезіндегі (Y21 ПР) түрлендіргіш тіктігін анықтау методикасы.

 

 

2.3- сурет - Жиілік түрлендіргіштің азсигналдық параметрінің түрлендіргіш элементтің жұмыс тәртібінен  тәуелділігін зерттеу

S1 қайта қосқышын 2 қалыпқа орнату.

fг гетеродин жиілігінің мәнін (гетеродин орнына №2 блоктағы ЖЖ генераторы пайдаланылады) осы жиіліктің тербелісі 30 дБ- ден көп болғанда ғана таңдау қажет.

fс сигналдың жиілік мәнін (генератор Г1)  пайдалы түрлендіргіш өнімнің (f_түрл.)  жиілігі АЖ (аралық жиілік) трактының жиілік құрылысына тең болғанда таңдау қажет.

F_түрл. = | f_Г - f_С | = 465 кГц.

U_Г гетеродин мен U_С сигналдың талап етілетін кернеу мәндерін қондыру.

R2 айнымалы резистор көмегімен VT транзисторы талап ететін эмиттерлік тоқ мәнін қондыру.

S2 қайта қосқышының көмегімен транзистордың эмиттерлік тізбегінде кедергінің тілеген мәнін орнату.

КТ4-тегі U_С сигналының кернеу мәнін 2 мВ-тан көп емес етіп орнату. Г1 генераторын АЖ (аралық жиілік) өлшеуіш трактының шығысындағы кернеудің максимумы бойынша орнату және КТ7-дегі U_шығ. –тың мәнін жазып алу.

Түрлендіргіш айналымы мен транзистордың коллекторлық тізбегіндегі түрленген жиіліктің тоқ мәнін есептеу.

Iпр = U_шығ. / (RН * К_{0 өлш.ТР.})

 

Y21_түрл.= I_түрл. / U_с,

 

мұндағы RН  - R4  (100 Ом) резистор кедергісінің мәні.

2.5.2.1. U_Г  гетеродин кернеуінің деңгейінен Y21 _түрл. тәуелділігін түсіріп алу.

КТ4-те сигнал кернеуін орнату U_С =2 мВ.

S2 қайта қосқышын 4-қалпына орнату (RЭ = 0 Ом).

Айнымалы резистор арқылы эмиттер тоғын орнату IЭ = 1 мА.

КТ5-те гетеродин кернеуін 10 нан 100 мВ-ке шейінгі шекте орнату. U_Г –ден Y21_түрл. -дің тәуелділік графигін  тұрғызу және Y21 _түрл. максималды мәнге ие кезіндегі    U_{Г ОПТ} оптималды кернеуін анықтау.

2.5.2.2. IЭ эмиттер тоғының тұрақты құрамының көлемінен Y21_түрл.  тәуелділігін түсіріп алу. Зерттеу  RЭ = 0 Ом (S2 қайта қосқышы  4 қалыпта)  U_Г  = U_{Г ОПТ} кезінде жүргізіледі. IЭ тоғының мәнін R2 потенциометрі жіберетін минималдан максималға шейін өлшеуге болады. IЭ –ден Y21_түрл.  тәуелділік графигін тұрғызу.

2.5.2.3. Түрлендіргіш айналымына эмиттер тізбегінің кедергі әсерін зерттеу. Бұл үшін 12 Ом,  24 Ом  және 51 Ом-ға тең RЭ мәні кезіндегі U_Г –дан Y21_түрл.  тәуелділігін түсіріп алу. (S2 қайта қосқышы 3, 2 және 1 қалыпта). Зерттеуді IЭ = 1 мА эмиттер тоғының тұрақты құрамы кезінде жүргізу. 0 Ом, 12 Ом,  24 Ом  және 51 Ом –ға тең RЭ мәндері үшін U_Г –дан Y21_түрл тәуелділік сұлбасын бір сызбада тұрғызу. U_{Г ОПТ} мәнін анықтау.

2.5.3. Гетеродин кернеуінің жоғарғы гармоникасы бойынша түрлендіргіштің эффективтілігін зерттеу.

Бұл үшін fС сигналының жиіліктер мәнін есептеу қажет. Оның тербелістері f_Г таңдамалы жиілігінің (q = 1, 2, 3) гармониктерімен бірге f_АЖ (АЖ - аралық жиілік) мәніне тең f_түрл жиілігімен түрлендіргіш өнімін құрады, яғни

F _түрл = | q*f_Г - f_С | = 465 кГц .

Генераторда гетеродиннің 2-ші, 3-ші гармониктері бойынша түрленуге сәйкес f_С жиілік тербелісін орната отырып, U_Г –ден Y21_түрл тәуелділігін түсіріп алу. Өлшеу шарттары 2.5.2.1-п. сәйкес. q = 2, 3 кезіндегі U_Г –ден Y21_түрл тәуелділік сұлбасын тұрғызу.

 

2.5.4. Жиілік түрлендіргішіндегі интерференциондық дыбыстар мен қабылдағыштың қосымша каналдарын зерттеу.

2.5.4.1. Қабылдағыштың қосымша каналдарындағы интенсивтілікті зерттеу.

f_г-ні  2.5.2.1.-дегідей етіп орнатамыз U_Г  = U_{Г ОПТ} , RЭ = 0 Ом. Гетеродиннің орнықтырылған жиілігі үшін түрлендіргіш сипаттамасының резонансты экстремумдарының жиіліктерін есептеу:

 

F_к = |(q*f_Г / s) ± (f_АЖ /s)|     ,

s = 1, 2  және  q = 0, 1, 2, 3-ге сәйкес.

Гетеродин жиілігін өзгертпей отырып, түрлендіргіштің сигнал кірісіне Fк жиілік тербелісін береміз және шыққан нәтижені жазып отырамыз. Г1 генератордың жиілігін әрбір кішкене өзгерту арқылы КТ7-де Uшығ. шығыс кернеудің максималдық мәнін алу.

fк барлық есептелінген жиіліктері үшін зерттеу жүргізу. Зерттеу нәтижелерін кесте түрінде толтыру.

2.5.4.2. Жүргізілген зерттеулер бойынша АЖ (аралық жиілік) өлшеуіш трактпен бірге жиілік түрлендіргіштің резонансты сипаттамасын тұрғызу. Резонансты сипаттама Uшығ. нормаланған мәндерінің жиілікті тәуелділігін анықтайды. Нормалау  (s = 1,  q = 1) негізгі құрылымы кезінде шығыс кернеуі мәнінде жүргізіледі. Сипаттамада әр құрылымға сәйкес s және q мәндерін көрсету қажет, жиілік осьтерінде гетеродин мен оның гармоникасының жиіліктер қалпын белгілеу.

2.5.4.3. Құрылымның дыбыстық нүктелерін тексеру (2.4-сурет)

 

 

2.4 - сурет - Құрылымның дыбыстық нүктелерін тексеру

Дыбыс зорайтқыш панелінде (зертханалық қондырғының оң панелі) «Радиоқабылдағыш – УЗЧ» тумблерін төменгі қалыпта орнату, «Динамик – RЭКВ» тумблерін жоғарғы қалыпта орнату. «Жиілік түрлендіргішін зерттеу» панелінде УЗЧ күшейткішінің регуляторын шеткі оң қалыпта орнату.

s = 2, 3, 4  және  q = 1, 2  кезінде құрылымның дыбыстық нүктелерінің жиіліктерін есептеу және оларға сәйкесінше гетеродиннің жиілік мәнін есептеу.

 

fдыб. = f_АЖ * (q ± 1) / (s – q)       

 

  fг  = fдыб. + f_АЖ

 

Жиілік түрлендіргішінің тәртібін орнату: UС = 30 мВ, U_Г = U_{Г ОПТ}.

Ретпен Г1 және Г2 генераторларының жиіліктерін есептелген fСВ мен fПЧ мәндеріне тең етіп алып, осы жиіліктердің бірін кішкене шектерде өзгерте отырып, дыбыс зорайтқыштағы дыбыстарды есту.   (Г1 және Г2 генераторларының жиіліктерін бақылау частотометрдің «ВХОД1-ВХОД2» тумблерін кезекпен қосып-ауыстыру арқылы орындалады.)

2.5.4.4. fдыб. есептелінген мәнінен біреуін таңдау. Г1 мен Г2 генераторларын fдыб. және f_Г генераторларына сәйкес орнату.

DF = 3 кГц генераторларының біреуінде жиілікті өзгерту.

 DF = 3 кГц  мәні естілетін дыбыс жиілігіне сәйкестігін дыбыста орнату.

Осциллографтың көмегімен КТ8-гі айнымалы кернеу жиілігін анықтау.

2.5.4.5. fдыб. ± DF жиілігінде сигнал деңгейін есту дыбысы өте аз болғанға шейін азайту. Осы мәнді кернеу кірісіне түсіріп алу. Осы операцияны fдыб.  үшін s және q басқа да мәндерімен қайталау. s-тің әртүрлі мәндері кезінде дыбыс интенсивтілігіне сигнал деңгейінің әсері туралы қорытындылар жасау.

 

2.6 Есеп беруде келесі тапсырмалар орындалу керек:

 

-  жиілік түрлендіргіштің принципиалды сұлбасы;

-  өлшеуіш трактының резонансты сипаттамасы;

-  эксперименталды берілгендердің кестелері мен графиктері;

- шыққан эксперименталды берілгендерді теориялықпен салыстыра отырып алған қорытындылар.

 

2.7 Бақылау сұрақтары

 

2.7.1 Жиілік түрленуі қалай орындалады?

2.7.2 Жиіліктің кері түрленуінің физикалық мағынасы қандай?

2.7.3 Сигнал бойынша сызықты режімде жұмыс істейтін түрлендіргіштің сызықты емес режімдегіден жиіліктік сипаттамаларында қандай айырмашылықтары бар?

2.7.4 Қабылдаудың қосымша каналдарына әсер ететін бөгеуілдердің әрекеті қандай шаралармен бәсеңделеді?

2.7.5 Өрістік транзистормен және биполялық транзистормен жұмыс істейтін транзисторлық жиілікті түрлендіргіштің принципиалды сұлбасын салыңыз, жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз. 

 

№3 Зертханалық  жұмыс. Күшейтуді автоматты реттеу (КАР) қабылдағышының жүйесін зерттеу

 

3.1 Жұмыстың мақсаты

 

КАР қабылдағыш жүйенің  құрылу принциптерін, КАР-дың  инерциалды жүйесін  эксперименталды түрде  зерттеу, алынған нәтижелерді КАР жүйелері  туралы теориялық   мәліметпен салыстыру.           

 

3.2 Зертханалық жұмыстың  макетін  суреттеу

 

Зерттеліп отырған макет амплитудалық детектор және КАР жүйесі бар қабылдағыштың аралық жиілігін күшейткіш (АЖК) болып табылады. Күшейткішті реттегіш АЖК тұрақты ток транзисторының режімінің өзгерісімен іске асады. АЖК өшу жүйесінде күшейткішті қолмен реттеу режімінде  алдыңғы панельге шығарылған  РРУ потенциометрі қызмет атқарады. Күшейткішті реттеу кернеуінің АЖК каскадына берілетін  мәні №4 зертханалық жұмыстың панелінде орналасқан Р1 өлшеуішінің сандық индикаторында вольтпен көрсетілген.

 

3.1 - сурет. – КАР жүйесін зерттеу. Кезектік блоктың беттік панелінің  сыртқы көрінісі

 

АЖК-ның шығысынан (КТ3 ұяшығы) күшейтілген сигнал амплитудалық детекторға беріледі. Детектрленген сигнал (КТ5 ұяшығы) КАР жүйесіндегі  тұрақты токты күшейткішке (ТТК) келіп түседі. ТТК күшейткішінің коэффициенті S5 ауыстырып-қосқыштың мәніне байланысты. ТТК шығысына (КТ6) төмен жиілікті бірбуынды ТЖС сүзгісі  қосылған, оның уақыт тұрақтысы τ S3 ауыстырып-қосқыштың қалпына байланысты және 0.01с немесе 5 мкс тең. Бірінші мән радиобайланыстың  амплитудалық модуляциялы КАР қабылдағышында инерциялық жүйелеріне сәйкес келеді. Екінші мән ТЖС-ның уақыт тұрақтысы қате таңдалғанда соның әсерінен КАР жүйесінің іс-әрекеті АМ сигналының заңды модуляциясының бұрмалануына әкеліп соқтырған жағдайды бейнелейді.

КАР жүйесінің өшірілген жағдайында АЖК кірісіндегі сигналдың өсуімен детектордың шығысындағы тұрақты кернеу артады. Бұл кернеу УПТ-мен артады және ТЖС (төменгі жиілікті сүзгі) арқылы АЖК транзисторларына күшейткіш коэффициентін кеміте отырып әсер етеді. S4 ауыстырып-қосқышы арқылы КАР-дің іске асуының кідірісін қосады. 

Зертханалық макеттің құрылымдық сұлбасына  ГИ үшбұрыш импульс генераторы  және  АМ  амплитудалық модуляторы кіреді.

Осы зертханалық  жұмысты  орындау үшін қолданылатын құрал-жабдықтар:

-Р1 өлшеуіші, №4 панелде орналасқан,кернеу күшейткіш реттеуішін  вольттық түрде бейнелейді;

-ЖЖ генераторы, №2 панелде орналасқан;

-ТЖ генераторы; №2 панелде орналасқан;

-вольтметр; №4 панелде орналасқан;

       Жұмыс істеу үшін керекті қосымша құрал-жабдықтар:      

-Қоссәулелі осциллограф;

-Айнымалы кернеудің милливольтметрі.

 

3.3 Үй тапсырмасы

 

3.3.1 Тақырыптың негізгі сұрақтарын дәріс конспектісі мен [1, 237÷253-бет]; [2, 373÷385-бет] әдебиеті бойынша талдаңыз.

3.3.2 Есеп берудің бастамасын жасаңыз.

 

3.4 Жұмыс тапсырмасы

 

3.4.1 Трактінің максималды күшейту коэффициентін табу.

3.4.2 Реттеуіш сипаттаманы алу.

3.4.3 ТТК(тұрақты токты күшейткіштің) күшейту коэффициентін анықтау.

3.4.4 АЖК(аралық жиілікті күшейткіштің) амплитудалық сипаттамасын алу және графигін салу.

3.4.5 АМ сигналдың бұрмалануы басталатын кіріс деңгейлердің мәнін анықтау.

 

3.5 Жұмыс орындалуының тәртібі

3.5.1. АЖК күшейту коэффициентінің максималды  мәнін анықтау ( 3.2 сурет).

 

К АЖК макс = U_{шығ УПЧ}  / U_{кір. АЖК}

 

Импульстар генераторы өшірілген.

КАР жүйесі өшірулі(S2 РРУ қалпында тұр).

№2 панелдегі ВЧ генераторын қосу керек.

ЖЖ f_ген » 455 кГц  жиілік генераторын орналастыру керек.

ЖЖ генераторының шығысында модуляцияланбаған кернеуді орнату. Бұл үшін  НЧ генераторының шығысындағы кернеу 0-ге тең болуы керек.

ЖЖ генераторының шығыс кернеуін орнату  Uшығ. ген = Uкір. УПЧ  »5 мВ    (-46 дБ В).

Ол үшін АЖК кірісіне «-40 дБ»  генераторының шығысынан кернеу беру керек және ЖЖ деңгей индикаторының шкаласында «ЖЖ деңгейлі» реттеуіштің көмегімен

«-6 дБ» мәніне меңзер орнату керек.

АЖК шығысындағы кернеу (КТ3) сыртқы волтьметрмен өлшенеді.

РРУ кернеуі АЖК күшейткіші максималды болатындай етіп беріледі.

 

3.2- сурет -АЖК күшейткіш коэффициентін максималды түрде анықтау.

 

3.5.2. АЖК-ның реттеуіш сипаттамасын аламыз (АЖК К_упч күшейту коэффициентінің U_рег реттеу кернеуінің мәніне тәуелділігі).

Бұл үшін АЖК-ның (КТ2)  кірісіне модуляцияланған ауысқыш кернеуін қосамыз  Uкір.АЖК »5 мВ, 0-ден 12 В-қа дейінгі реттеуіш кернеуін РРУ потенциометр арқылы өзгертеміз және Uшығ. АЖК -ны КТ3-те бекітеміз.Тәжірибенің нәтижесі бойынша КАЖК –ның Uрег–тен тәуелділік графигін есептеу және құру.

3.1-Кесте

Uрег , В	0	1	2	3	…	…	…	12
UАЖК шығ. ,В
К= UАЖК шығ. /UАЖК кір.

 

3.5.3 S5 ажыратып-қосқышының әртүрлі қалыптары үшін ТТК күшейту коэффициентін анықтау (3.3-сурет).

КТТК = U шығ ТТК / U кір ТТК

 

                     

3.3-сурет - ТТК күшейткіш коэффициентін анықтау

 

Өлшеулер жүргізу үшін АЖК кірісіне 5мВ аралық жиілігі бар модуляцияланған кернеу беру қажет. ЖЖ генераторының модуляциясы №2 панелінде орналасқан   НЧ генераторынан берілетін төмен жиілікті кернеу арқылы іске асырылады.

АЖК максималды күшейткішін орнату.

S4 «КАР кідірісі»  тумблерін ВЫКЛ күйіне қою.

ТЖ генераторының қорек көзін қосу. Жиілігін 1000Гц етіп орнату.

КТ3 –тегі кернеуді осциллографтан көреміз.

ТЖ генератордың шығыс кернеуін реттеуіш «U_шығ.» арқылы өзгерте отырып, М=50 % модуляция тереңдігін алу керек.

        Содан соң:

а)АЖК-ның күшейту коэффициентін және модуляция тереңдігін өзгерте отырып, ТТК кірісінен (КТ5-те) төмен жиілікті кернеуді 10 - 20  мВ алу керек.

U кір ТТК шамасын жазып алу.

б) S5 УСИЛЕНИЕ УПТ ажыратып-қосқышының әртүрлі қалыптарында (К1, К2, К3) ТТК шығысындағы (КТ6) төмен жиілікті кернеуді өлшеу.

Өлшеу №4 панелде ТЖ режимінде вольтметр көмегімен іске асырылады.

3.2-Кесте

 

3.5.4 КАР-дың ажыратылған ілмегі және  АЖК-тің максималды  күшеюі кезіндегі АЖК-ның амплитудалық мінездемесін алу және графигін құру (U_вых-тың U_вх-ке тәуелділігі).

          S2 ажыратып қосқыш-«РРУ» жағдайында.

          (М=0 %)  НЧ генераторы сөндірулі.

          РРУ-дің ауыспалы резисторымен РРУ-дің максималды кернеуіне орналастыру.

          АЖК-ның шығысында КТ3-тің кернеуін өлшейміз.

ЖЖ генераторының шығыс кернеуін 0,1 мВ до 60 – 100 мВ ауыстырамыз. дБ В анықталған ЖЖ генераторының шығыс кернеуінің шамасы УРОВЕНЬ ВЧ  индикатор көрсеткіштерінің алгебралық қосындысымен және  ЖЖ генераторының ағытпасына сәйкес жанында көрсетілген бәсеңдеумен анықталады.

 КТ2 және КТ3-гі кернеулер шамасын кестеге бекітеміз.

 

3.3 – Кесте

 

Алынған мәліметтер бойынша Uшығ АЖК =f(Uкір АЖК) тәуелділігін құру .

 

3.5.5 КАР-дың ілмегі тұйықталған кездегі АЖК-ның амплитудалық мінездемесін алу және графигін салу,  S2 ажыратып-қосқышты КАР қалпына орналастыру қажет.

Қалғанын 3.5.4.-пунктін әдістемесіндегідей орындау керек.

Зерттеулерді S4 және S5 ажыратып-қосқыштардың әртүрлі жағдайлары үшін жасау керек.

 

3.4 – Кесте

 

Алынған мәлімет бойынша Uшығ АЖК = f(Uкір АЖК) тәуелділігін құру (3.5.4-п. координаттық осьтерінде). 

КАР  жүйесінің тиімділігіне бағалау жүргізу. Ол үшін Uкір = -60дБВ-ға қатысты кіріс сигналды 50дБ-ге үлкейткенде шығыс сигнал деңгейінің өзгерісін анықтау керек.

3.4.6 АМ сигналының  бұрмалануынан басталатын кіріс деңгейінің мәнін анықтау.

 

 

3.4 - сурет – АМ сигналдың бұрмалануы пайда болатын кіріс
деңгейлерін анықтау

 Өлшеулерді жүргізу   үшін  АЖК кірісіне аралық жиіліктің    модуляцияланған кернеуін 5мВ етіп беру қажет. ЖЖ генераторының модуляциясы №2панелінде орналасқан ТЖ генераторынан берілетін. Төмен жиілікті кернеу арқылы орындалады.  Модуляцияның тереңдігі ТЖ кернеуінің шамасына байланысты.

     АЖК-ның максималды күшеюін орнату.      

     S3 қосқышты «t1» деңгейге орнату керек.

     ТЖ генераторының  қорек  көзін қосамыз. Оның жиілігі 1000Гц.

     КТ3 –тегі кернеуді осциллографтан көреміз. ТЖ генератордың шығыс кернеуін «U_вых»реттегіш  арқылы өзгерте отырып, М=50 % модуляция тереңдігін

    үш жағдай үшін:

-РРУ;

-КАР  К3-тегі кідіріспен;

-КАР  К3-тегі кідіріссіз.

Амплитудалық детектордың шығысындағы (КТ4) және КТ3-тегі шығыс сигнал орамасының бұрмалануы байқалған кездегі U_вх кіріс кернеудің максималды мәнін анықтау.   

КАР жүйесін қолданған кездегі трактінің динамикалық ауқымының (диапазон) өсуін бағалау.  

 

3.6 Есеп беруде келесі тапсырмалар орындалу керек:

 

-              КАР зерттеу жүйелерінің принципиалды сұлбалары;

-              қорытындылардың кестелері мен графиктері;

-              ТЖС уақыт тұрақтысының КАР жүйесі жұмысына әсер ету осциллограммалары;

-              алынған тәжірибелік мәліметтерді теориялықпен салыстыра отырып қорыту.

3.7 Қорытынды сұрақтар

 

      3.7.1 Реттеулердің арналуы мен түрлері.

      3.7.2 Кері, тура және комбинирленген КАР-дің құрылымдық сұлбаларын салыңыз және олардың салыстырмалы анализін жүргізіңіз.

      3.7.3 КАР тізбегі элементтерінің құрылымдық сұлбасы мен арналуы қандай?

      3.7 4 КАР тізбегіндегі сүзгінің арналуы мен сұлбасы қандай?

      3.7.5 Неліктен кері КАР-де реттеудің идеалды сипаттамасын алуға болмайды?

 

№4 Зертханалық жұмыс. АМ сигналдарының супергетеродинді қабылдағышының жұмыс істеу принципін зерттеу

 

4.1 Жұмыстың мақсаты

 

  АМ сигналдарының супергетеродинді қабылдағышының жұмыс істеу принципін зерттеу. Практикалық  жұмыста  радиохабар тарату қабылдағышының параметрлерін анықтау.

 

  4.2 Зертханалық жұмыстың  макетін  суреттеу

 

Зертханалық  макет  кезектес блокты түрде орындалған. Макеттің функционалдық  схемасы оның жоғарғы панелінде орналасқан, онда оған қоса контрольді-өлшегіш аппараттарды қосуға арналған ағытпа, реттегіш және коммутаторлар орналасқан.

1.«НАСТРОЙКА» гетеродиннің жиілігін реттегіштің тетікшесі.

2. Гетеродиннің ағытқышы.

3. КАР-дың ағытқышы.

4. «ГРОМКОСТЬ» ДЖК-нің шығыс кернеуінің реттегіш тетікшесі.

 

4.1- сурет - Кезектік блоктың беттік панелі. АМ сигналдарының супергетеродинді қабылдағышының жұмыс істеу принципін зерттеу.

АМ радиосигналының қорек көзі ретінде өлшеу жүргізу барысында №2 зерханалық орнатудың блогында орналасқан ЖЖ генераторы қолданылуы мүмкін. ЖЖ генераторы үш ішкі диапазонды жиілікпен құрылады,  тұрақты жиілік индикаторы бар. Генератордың шығыс кернеуі «0 дБ» ұяшығында 1 В-қа тең. Модуляцияның тереңдігі осциллограф бойынша визуалды анықталады.

Зерханалық орнатудың №4 блогында екі кірісі бар жалғанатын частотомер орналасқан. Бір кіріс гетеродиннің шығысындағы кернеу жиілігін өлшеуге арналған. Екінші кіріс сыртқы ЖЖ генераторын қолданған жағдайдағы кернеу жиілігін өлшеуге арналған. Жұмыс атқаруға міндетті түрде қажетті қосымша құралдарға мыналар жатады:

          - екісәулелі осциллограф;

          - кезектес кернеулі милливольтметр;

Жұмысты атқару барысында келесі жағдайларды ескерген жөн:

  1. Макет радиохабар тарату станцияларына арналмаған, ол тек ғылыми мақсаттарға қызмет атқарады.

  2. Қайта құрушы  қабылдағыш жіңішке диапазонға ие. Қабылдағыштың орташа жиілігі 800 кГц. Аралық жиілік 455 кГцке тең.

3. Макеттің ағытпасындағы кернеудің үлкендігі қабылдағыштың сызбасындағы нақты бар мәліметтермен сәйкес келмеуі мүмкін, өйткені макеттің мақсатты схемасы контрольді-өлшегіш құралын қосқанда сол радиоқабылдағыштың параметрлерінің айқын өзгеріске ұшыратпайтындай етіп құрылған.

4. Көптеген өлшеулерді дауыс зорайтқышты сөндіріп  жүргізген жөн. Дауыс зорайтқышты қабылдағышты баптағанда қысқа мерзімге қосуға болады.

 

4.3 Үй тапсырмасы

4.3.1 Тақырыптың негізгі сұрақтарын дәріс конспектісі мен [1, 25÷32-бет,  273÷277-бет] әдебиеті бойынша талдаңыз.

4.3.2 Есеп берудің бастамасын жасаңыз.

 

4.4 Жұмыс тапсырмасы

 

4.4.1 Радиоқабылдағыштың  макетінің бақылау нүктелерінде кернеуді осциллограф арқылы көру.

4.4.2 Кіріс тізбектің амплитудалық-жиілікті сипаттамасын алу.

4.4.3 Аралық жиілікті күшейткіштің амплитудалық-жиілікті сипаттамасын алу.

4.4.4 Радиоқабылдағышты сигнал жиілігіне баптау.

4.4.5 Қабылдағыштың айналы сигнал бойынша таңдаушылығын анықтау.

4.4.6 Қабылдағыштың көршілес канал бойынша таңдаушылығын анықтау.

 

4.5 Жұмыстың орындалу тәртібі

 

4.5.1 Радиоқабылдағыштың  макетінің бақылау нүктелерінде кернеуді осциллограф арқылы көреміз.

4.5.1.1 4.2-суретіне сәйкес қосылулар орындау.

ТЖ «0 дБ» генераторының  шығысына  I осциллограф кірісін қосу қажет. ЖЖ «0 дБ» генераторының  шығысына II осциллограф кірісін қосу қажет. Осциллографты синхронизация режімі – I кірісі бойынша. Кескін жаймасының ұзындығы- 0,2 мс/дел. Осциллограф кірістерінің коммутаторын II кіріске берілетін кернеу визуализациясына сәйкес қалыпқа орнату.

4.5.1.2 «КАР» тумблерін «ВКЛ» қалпына орнату. Гетеродин қосу тумблерін тумблерін «ВКЛ» қалпына орнату. Радиоқабылдағыш жүктемесі ретінде дауыс зорайтқышты қосу. «ГРОМКОСТЬ» реттегішін ортаңғы қалпына қою.

4.5.1.3 ЖЖ  генераторының шығыс кернеуінің қажетті параметрлерін орнату:

- жиілігі 800,0 кГц (ЖЖгенераторының II диапазоны);

- «-20 дБ» кернеу шығысында 10 мВ (сыртқы вольтметр арқылы орнату);

-  модуляция жиілігі 1000 Гц (ТЖ генератор жиілігінің  II диапазоны);

- модуляция тереңдігі 50% (Көзбен осциллограф арқылы орнату. Модуляция тереңдігі ТЖ генераторының шығыс кернеуін өзгерткен кезде өзгереді). ТЖ генераторы вольтметрі көрсеткіштері арқылы  50% модуляция тереңдігіне сәйкес келетін U_{нч 50%}  кернеу шамасын жазып алу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4.2 - сурет – Тәжірибелік макеттің бақылау нүктелеріндегі кернеулерді осциллографтан көру үшін арналған тәжірибелік қондырғының элементтерінің қосылу сұлбасы

 

4.5.1.4 II осциллограф кірісін гетеродин шығысына қосу (КТ3). КТ3-тегі кернеуді осциллографтан көру. Осциллографтың синхронизация режімі – II кіріс бойынша. Кескін жаймасының ұзындығы- 0,2 мс/дел.

4.5.1.5 II осциллограф кірісін АЖК шығысына қосу (КТ5). Гетеродин шығысын №4 панелдегі частотомер кірісімен қосу. Гетеродинді дауыс зорайтқышта  жиілігі 1000 Гц бұрмаланбаған тон естілетіндей етіп баптау. (Гетеродин баптау жиідігі – шамамен 1255 кГц).

КТ5-тегі кернеуді осциллографтан көру. Осциллографтың синхронизация режімі – II кіріс бойынша. Кескін жаймасының ұзындығы- 0,2 мс/дел.

Гетеродин жиілігі 1255 кГц-тен ±20 кГц-ке ауытқығанда сигналдың жоғалатынын көру. Гетеродин баптауын қалпына келтіру.

4.5.1.6 II осциллограф кірісін детектор шығысына қосу (КТ5). КТ5-тегі кернеуді осциллографтан көру. Осциллографтың синхронизация режімі – II кіріс бойынша. Кескін жаймасының ұзындығы- 0,2 мс/дел.

4.5.1.7 II осциллограф кірісін ДЖК (дыьыс жиілігін күшейткіш) шығысына қосу (КТ6). КТ6-тегі кернеуді осциллографтан көру. Осциллографтың синхронизация режімі – II кіріс бойынша. Кескін жаймасының ұзындығы- 0,2 мс/дел.

4.5.2 Кіріс тізбектің амплитудалық-жиіліктік сипаттамасын алу.

4.5.2.1 Гетеродиннің бапталу жиілігін тексеру – 1255 кГц. Гетеродинді сөндіру. Осыдан соң «НАСТРОЙКА» тетікшесінің қалпын өзгертпеу.

4.5.2.2  4.3-суретке сәйкес қосылулар жасау.

4.5.2.3 ЖЖ  генераторының шығыс кернеуінің қажетті параметрлерін орнату:

- жиілігі 800,0 кГц (ЖЖгенераторының II диапазоны);

- модуляция тереңдігі 50% (Осциллограф арқылы орнату. Модуляция тереңдігі ТЖ генераторының шығыс кернеуін өзгерткен кезде өзгереді);

- генератордың шығыс кернеуі 500 мВ (милливольтметр арқылы орнату). Енді 2-пункті жұмысы барысында шығыс кернеу шамасын өзгертпеу!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3-сурет – АЖС алу үшін тәжірибелік қондырғы элементтерінің қосылу сұлбасы

4.5.2.4 II поддиапазон аралығында ЖЖ генераторы жиілігін өзгерте отырып, кіріс кернеу тізбектің шығысындағы кернеудің генератор жиілігіне тәуелділігін алу (кіріс кернеудің амплитудалық-жиіліктік сипаттамасы(АЖС)) және 4.1-кестені толтыру.

4.1-Кесте

АЖС алған кезде берілген диапазон аралығында әр түрлі таңдалған жиіліктерде 10-нан кем емес өлшеу жүргізу керек. Кіріс тізбектің резонансты жиілігінде жүргізілген өлшеулер нәтижесі кестеге енгізілу керек. U_{вых.макс} шамасы кестенің екінші жолына  енгізілген кернеулердің ішіндегі максималды мәніне сәйкес келеді.

Кестенің бірінші және үшінші жолдарына енгізілген  мәлімет бойынша кіріс тізбектің АЖС графигін құру. Графикте 0,707 деңгейі бойынша Δf_вц өткізу жолағын көрсету.

4.5.2.5 Көрсетілген әдістеме бойынша «НАСТРОЙКА» тетікше қалпының гетеродин жиіліктері 1200 кГц және 1310 кГц-ке сәйкес келгендегі  КТ АЖС-сын (кіріс тізбек амплитудалық-жиіліктік сипаттамасын) алу. КТ АЖС-ларын алдыңғы пунктідегі координаттық осіне түсіру. Графиктерді салыстыру, қажетті қорытынды жүргізу.

 

4.5.3 Аралық жиілікті күшейткіштің амплитудты-жиіліктің  сипаттамасын (АЖК АЖС) алу.

4.5.3.1  4.4-суретке сәйкес  қосылулар орындау. АЖК-тің АЖС-сын алғанда гетеродин сөндірулі, КАР (күшейткішті автоматты реттеу) сөндірулі болу керек.

ЖЖ генератор шығысынан АЖК кірісіне жиілігі 435 кГц – 475 кГц модуляцияланбаған 10 мВ кернеуін береміз. Кернеудің шамасын милливольтметр  арқылы бақылау. Өлшеулер жүргізу барысында генератордың шығыс кернеуі  тұрақты болу керек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4 - сурет – АЖК АЖС-сын алу үшін тәжірибелік қондырғы элементтерінің  қосылу сұлбасы

4.5.3.2 Генератор жиілігін 440 кГц-тен 470 кГц-ке дейінгі диапазон аралығында өзгерте отырып, АЖК шығысындағы кернеудің генератор жиілігіне тәуелділігін алу, 4.2-Кестесін толтыру.

4.2 – Кесте

Генератор жиілігі, кГц
АЖК шығысындағы кернеу Uшығ., мВ,       Uкіріс = 10 мВ болғанда
АЖК шығысындағы нормаланған кернеу, Uшығ. / Uшығ..макс.

4.5.3.3 4.2-кесте берілгені бойынша нормаланған АЖК АЖС-сының графигін құру. Графикте  Δf_{АЖК 0,707}  өткізу жолағын көрсету.

4.5.4 Радиоқабылдағышты сигнал жиілігіне баптау.

4.5.4.1  4.5-суретке сәйкес қосылулар орындау. Гетеродинді қосу, КАР қосу, дауыс зорайтқышты қосу қосу, «ГРОМКОСТЬ» реттегішін орта қалпына қою.

4.5.4.2 ЖЖ  генераторының шығыс кернеуінің қажетті параметрлерін орнату:

- жиілігі 800,0 кГц (ЖЖ генераторының II диапазоны);

- «-40 дБ» шығысындағы кернеу  1,0 мВ (сыртқы вольтметр арқылы орнату);

- модуляция жиілігі 1000 Гц (ТЖ генератордың II  диапазоны);

- модуляция тереңдігі 50% (U_{тж 50%} орнату).

4.5.4.3 Гетеродин жиілігін өзгерте отырып, динамиктегі дыбыс және осциллограф экранындағы дыбыстық жиілік сигналының бейнесі бойынша қабылдағышты баптау (Осциллографтың синхронизация режимі – I кіріс бойынша. Кескін жаймасының ұзындығы - 0,2 мс/дел.). Сигнал мен гетеродин жиіліктерін 4.3-кестеге түсіру.

4.3– Кесте

 

fс  сигнал жиілігі, кГц	fг   гетеродин жиілігі, кГц	fг - fс, кГц
800,0
850,0
750,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5.- сурет - Радиостанция жиілігіне қабылдағышты баптау кезіндегі жиіліктер ара қатынасын тексеру үшін тәжірибелік қондырғы элементтерінің қосылу сұлбасы

4.5.4.4 Кестеде көрсетілген сигналдың басқа жиіліктері үшін өлшеулер жүргізу. Алынған мәліметтерді 3-кестеге енгізу. f_г-f_с шамасын есептеп, 4.3-кестесіне енгізу. Алынған нәтижелерді 4.5.3.3-п. нәтижелерімен салыстыру. Қорытындылар шығару.

4.5.5 Баптау жиілігі жанында радиоқабылдағыштың АЖС-сын алу.

4.5.5.1  4.6-суретке сәйкес қосылулар орындау. Вольтметрді ТЖ өлшеу режіміне ауыстыру.

4.5.5.2 ЖЖ генераторының шығыс кернеуінің параметрлерін 4.5.4.2-пункттегідей орнату.

4.5.5.3 Гетеродин жиілігін орнату – 1255 кГц.

4.5.5.4 Генератор жиілігін 780 кГц-тен 820 кГц-ке дейін өзгерте отырып, детектор шығысындағы кернеудің ЖЖ генератор жиілігіне тәуелділігін алу, 4.4-кестені толтыру.

4.4-Кесте

ЖЖ генератор жиілігі, кГц
Детектор шығысындағы кернеу Uшығыс, мВ,       Uкіріс = 1,0 мВ болғанда
Детектор шығысындағы нормаланған кернеу, Uшығ / UШЫҒ.макс.

 

 

 

 

4.5.5.5  4.4-кестенің мәндері бойынша қабылдағыштың нормаланған АЖС-сының графигін құру. Графикте Δf_0,707  өткізу жолағын көрсету.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.6 - сурет – Радиоқабылдағыштың АЖС-сын алу үшін тәжірибелік қондырғы элементтерінің қосылу схемасы

 

4.5.6 Айналық канал бойынша қабылдағыштың таңдаушылығын анықтау.

4.5.6.1 4.5-суретке сәйкес қосылулар орындау. КАР сөндіру, дауыс зорайтқышты сөндіру, «ГРОМКОСТЬ» реттегішін орта қалпына қою. Гетеродин жиілігін орнату – 1255 кГц.

4.5.6.2  ЖЖ  генераторының шығыс кернеуінің қажетті параметрлерін орнату:

- жиілігі 800,0 кГц (ЖЖ генераторының II диапазоны);

- модуляция жиілігі 1000 Гц (ТЖ генератордың II  диапазоны);

- модуляция тереңдігі 50% (U_{тж 50%} орнату);

- ЖЖ генераторының шығысындағы U_c кернеуінің КТ6-да бұрмаланбаған ТЖ  кернеу бақыланатын кездегі минималды мүмкін мәнін орнату. (Қажет болған жағдайда «-60 дБ» шығысына ауыстыру). U_c кернеуі мәнін жазып алу.

4.5.6.3 Динамиктегі дыбыс және осциллограф экранындағы дыбыстық жиілік сигналының бейнесі бойынша қабылдағышты баптау (Осциллографтың синхронизация режимі – I кіріс бойынша. Кескін жаймасының ұзындығы - 0,2 мс/дел.). Осциллограф экраны бойынша бақыланатын кернеу мәнін U_нч бекіту.

4.5.6.4 Қабылдаудың айналық каналының жиілігін f_айн.есептеу.

4.5.6.5 ЖЖ  генераторының шығыс кернеуінің қажетті параметрлерін орнату:

- f_айн. жиілігі (ЖЖ генераторының III диапазоны);

- жиілігі 1000,0 кГц (ТЖ генераторының II диапазоны);

- модуляция тереңдігі 50% (U_{тж 50%} орнату);

- КТ6-да шамасы бойынша U_тж-ға тең бұрмаланбаған ТЖ кернеуі бақыланатын кездегі ЖЖ генератор шығысындағы кернеуді U_айн. орнату (4.5.6.3-п.). U_айн. кернеу мәнін жазып алу. Дауыс зорайтқыш қосылу тұру керек.

4.5.6.6 Айналық канал бойынша қабылдағыштың таңдаушылық мәнін есептеу

.

  4.5.7 КАР жүйесі жұмысымен танысу.

4.5.7.1 4.6-суретке сәйкес қосылулар орындаңыз. КАР сөндіру, дауыс зорайтқышты сөндіру, «ГРОМКОСТЬ» реттегішін орта қалпына қою. Гетеродин жиілігін орнату – 1255 кГц.

4.5.7.2 ЖЖ  генераторының шығыс кернеуінің қажетті параметрлерін орнату:

- жиілігі 800,0 кГц (ЖЖ генераторының II диапазоны);

- модуляция жиілігі 1000 Гц (ТЖ генератордың II  диапазоны);

- модуляция тереңдігі 50% (U_{тж 50%} орнату).

- ЖЖ генераторының шығысындағы U_c кернеуінің КТ6-да бұрмаланбаған ТЖ  кернеу бақыланатын кездегі минималды мүмкін мәнін орнату. (Қажет болған жағдайда «-60 дБ» шығысына ауыстыру). U_c1 кернеуі мәнін жазып алу.

4.5.7.3 Генератор шығысындағы кернеуді күшейте отырып, оның мәнін U_c2  «КТ6»-да дыбыс жиілігінінің синусоидты кернеу формасы бұрмалана бастаған кезде жазып алу.

4.5.7.4 КАР қосу. Генератор шығысындағы кернеуді күшейте отырып, оның мәнін U_c3  детектор шығысында («КТ6» ағытпасы) дыбыс жиілігінінің синусоидты кернеу формасы бұрмалана бастаған кезде жазып алу.

4.5.7.5 U_c1, U_c2, U_c3 шамаларын салыстыру. Қажетті қорытынды жасау.

4.6 Есеп беруде келесі тапсырмалар орындалу керек:

-              қорытындылардың кестелері мен графиктері;

-              алынған тәжірибелік мәліметтерді теориялықпен салыстыра отырып қорыту.

 

4.7 Бақылау сұрақтары

 

4.7.1 Радиоқабылдағышта сигнал жиілігін түрлендіру қажеттілігін түсіндіру. Радиоқабылдағыш кіріс тізбегінің арналуы қандай?

4.7.2 Неліктен радиоқабылдағыштағы АЖК (аралық жиілікті күшейткіш) тар жолақты өткізгіш?

4.7.3 Неліктен тура күшейту қабылдағыштың

а) таңдаушылығы;

ә) сезімталдығы нашар болады?

4.7.4 Радиоқабылдағыш қабылдайтын сигнал жиілігі мен айналық канал жиілігі ара қатынасы қандай?

4.7.5 Радиоқабылдағыштың қай функционалдық элементтерінде айналық сигналды басу орындалады?

4.7.6 Радиоқабылдағыштың негізгі параметрлері қандай? Олардың физикалық мағынасын түсіндіріңіз.

 

 

№5 Зертханалық жұмыс. АЖК зерттеу

 

5.1 Жұмыстың мақсаты

 

 Аралық жиілігінің күшейткіштерінің негізгі сипаттамаларын және жұмыс істеу принципін оқып үйрену.

 

5.2 Зертханалық жұмыстың  макетін  суреттеу

 

«АЖК зерттеу» зертханалық макеті «Радиоқабылдағыш құрылғылары» курсы қондырғысының ауыстырылатын блогы түрінде  орындалған.

Макет үш аралық жиілік күшейткішінен, амплитудалық детектордан, АЖК күшейтуді қолмен реттеу тізбектерінен, коммутациялық тізбектерден тұрады (5.1-сурет).

АЖК (УПЧ)зерттеу

5.1- сурет – «АЖК (УПЧ) зерттеу» блогінің панельдік беті

 

 «ВЫБОР УПЧ» S1 – S3 ауыстырып-қосқышы АЖК сұлбасын өзгертуге мүүмкіндік береді. 1-қалып – сүзгі ретіндегі бұзылған контур жұбы бар АЖК; 2-қалып – қатты денелі сүзгісі бар және өткізу жолағы кең АЖК; 3-қалып – қатты денелі сүзгісі бар және өткізу жолағы тар АЖК. Барлық АЖК орташа баптау жиілігі – 455 кГц.

 Жоғары жиілікті сигнал макет кірісіне беттік панелінің КТ1 және КТ2 деп белгіленген коаксиалды ағытпалары арқылы келіп түседі. Күшейтілген сигналды  КТ3-те өлшеуге және бақылауға болады.

Амплитудалық детектор және ДЖК (дыбыс жиілігін күшейткіш) АЖК шығысында АМ сигналдың орамасын бақылауға мүмкіндік береді. Төменгі жиілікті сигнал КТ4-те түсіріледі.

АЖК күшеюі «РРУ» айнымалы резисторымен реттеледі. Реттейтін кернеуді бақылау КТ5-те тұрақты кернеул вольтметрімен орындалады.

         Зертханалық жұмысты орындау кезінде, зерттелетін макетпен қатар, жоғары жиілікті генератор, жиілікті өлшегіш, екі В1 және В2 айнымалы кернеу  милливольтметр, В3 тұрақты кернеу вольтметрі, осциллограф және дыбыс жиілігінің генераторы қолданылады.

Жұмысты орындау барысында детектордың кірісіндегі сигнал деңгейі жоғары жиілікті генератордың калибрлік аттенюаторымен орнатылады. АЖК кірісіндегі кернеу КТ1 немесе КТ2-де В1 милливольтметрімен өлшенеді. АЖК шығысындағы  кернеуді КТ3-те В2 милливольтметрімен өлшеуге болады немесе осциллографтың көмегімен бақылауға болады.

Дыбыстық жиіліктің генераторы жоғары жиілікті генератордың сыртқы модуляция режімінде жұмысы кезінде қолданылады.

 

5.3 Үй тапсырмасы

 

5.3.1 Тақырыптың негізгі сұрақтарын дәріс конспектісі мен [1, 112÷128-бет,  2, 159÷195-бет] әдебиеті бойынша талдаңыз.

5.3.2 Есеп берудің бастамасын жасаңыз.

5.4 Жұмыстық тапсырма

 

5.4.1  АЖК-ның амплитудалық-жиіліктік сипаттамаларын түсіру.

5.4.2  АЖК-ның бақылаулық сипаттамаларын түсіру.

5.4.3  АЖК-ға кіретін сигналдың сызықтық бұрмалануларын зерттеу.

 

5.5 Жұмыстың орындалу реті                                                                             

 

5.5.1.1 АЖК-ның амплитудалық-жиіліктік сипаттамаларын түсіру.

5.2-суретке сәйкес қосылуларды орындау.

 

 

5.2 - сурет –  5.4.1 – 5.4.2пункті бойынша өлшеулерді жүргізу үшін аспаптарды байланыстыру сұлбасы

 

5.5.1.2  АЖК АЖС-сын түсіру.

 «ВЫБОР УПЧ» ауыстырып-қосқышын 1-қалыпқа қою.

 ЖЖ генераторынан АЖК кірісіне жиілігі 455 кГц, 0,3 мВ – 3 мВ аралығында болатын Uкіріс модульденбеген кернеуді (ТЖ генераторы өшірулі) беру.

Uкіріс  шамасын жазып алу.

«РРУ» реттегішін максималды күшеюге сәйкес қалыпқа орнату.

 Генератордың жиілігін f_Г 400 кГц-тен 510 кГц дейін өзгерте отырып, АЖК шығысындағы кернеудің шамасын Uшығыс жазып алу.

Алынған мәліметтерді кестеге енгізу. АЖК күшейту коэффициентін әртүрлі жиіліктерде есептеу:

К(f) = U_шығ. / Uкір.

 АЖК1-дің нормаланған амплитуда-жиіліктік сипаттамасын құру. График  бойынша АЖК-ның өткізу жолағын және АЖС-ның тікбұрыштылығын анықтау.

 

5.1-Кесте

 

 

5.5.1.3 АЖК2 АЖС-сын түсіру.

 «ВЫБОР УПЧ» ауыстырып-қосқышын 2-қалыпқа қою.

Өлшеулерді және нәтижелерді өңдеуді 5.5.1.1-п.-ге сәйкес орындау.

5.5.1.4  АЖК3 АЖС-сын түсіру.

 «ВЫБОР УПЧ» ауыстырып-қосқышын 3-қалыпқа қою.

Өлшеулерді және нәтижелерді өңдеуді 5.5.1.1-п.-ге сәйкес орындау.

5.5.1.5. Алынған нәтижелерді салыстыру. Қажетті қорытындылар жасау.

5.5.2. Бір АЖК-ның реттегіш сипаттамасын түсіру(оқутышының тапсырмасы бойынша).

  ЖЖ генераторынан АЖК кірісіне жиілігі 455 кГц, 0,3 мВ – 3 мВ аралығында болатын Uкіріс модульденбеген кернеуді (ТЖ генераторы өшірулі) беру.

Uвх  шамасын жазып алу.

РРУ кернеуін минималды мәннен максималды мәнге дейін өзгерту. U_РРУ (В3 вольтметрдің көрсеткіші бойынша) және U_ВЫХ (В2 милливольтметрдің көрсеткіші бойынша) мәндерін кестеге енгізу.

  Әр түрлі U_РРУ кезіндегі АЖК-ның күшейту коэффициентін есептеу.

 

5.2 – кесте

 

 АЖК-ның күшеюін реттеудің нормаланған сипаттамасын құру.

 

5.5.3  АЖК-ға кіретін сигналдың сызықтық бұрмалануларын зерттеу.

АЖК – детектор – ДЖК трактінің сызықтық бұрмаланулары ДЖК шығысында әртүрлі модуляциялайтын жиіліктерді бірдей емес жаңғыртуымен анықталады. Модуляциялайтын (дыбыстық) жиілік үшін трактінің нормаланған тарату коэффициенті:

КДЖН = К1Н * К2Н ,

мұндағы   К_джн –  дыбыстық жиіліктің нормаланған тарату коэффициенті;

К1Н – модуляциялайтын жиілік үшін АЖК нормаланған тарату коэффициенті;  

К2Н – модуляциялайтын жиілік үшін детектордың және ДЖК-тің нормаланған тарату коэффициенті.

Бұндай жағдайда К1Н АЖК-ға кіретін сигналдың сызықтық бұрмалануларын  анықтайды:

К1Н = КДЖН / К2Н .

 

Өлшенулер үш кезеңде өткізіледі:

-әртүрлі модуляция жиілігі үшін К2Н  анықталады;

-әртүрлі модуляция жиілігі үшін КДЖН  анықталады;

-әртүрлі модуляция жиілігі үшін К1Н  анықталады.

5.5.4 АЖК1-ге кіретін сигналдың сызықтық бұрмалануларын зерттеу.

5.5.4.1 АЖК кірісіне параметрлері берілген модуляцияланған кернеуді беру.

5.3-суретке сәйкес қосылуларды орындау.

 

 

5.3 - сурет – Берілген параметрлермен модуляцияланған кернеуді орнату үшін аппаратураның қосылу сұлбасы

 

ЖЖ генераторынан АЖК кірісіне жиілігі 455 кГц, 0,3 мВ – 3 мВ аралығында болатын Uкіріс модульденбеген кернеуді (ТЖ генераторы өшірулі) беру.

 В1 милливольтметрінің көрсетуі бойынша Uкіріс  мәнін түсіріп алу.

 ТЖ генераторын қосу.  Генератор жиілігін 1000 Гц орнату.

 ТЖ генератордың шығысында кернеуді өзгерте отырып, осциллографтың көмегімен ЖЖ кернеудің модуляция тереңдігін m=0,5 етіп орнату.

 «РРУ» реттегішін максималды күшеюіне сәйкес қалыпқа орнату.

 

5.5.4.2 Әртүрлі модуляция жиілігі үшін  КДЖН  анықтау.

«ВЫБОР УПЧ» ауыстырып-қосқышын 1-қалыпқа қою.

F модуляция жиілігін 0,2 кГц-тен 20 кГц-ке дейін өзгерту. В2 вольтметрінің көмегімен КТ4-тегі кернеу мәнін түсіру. Алынған мәліметтерді кестеге енгізу.

Модуляцияның жиілігінің әр қайсысы үшін  КДЖ  есептеу.

Модуляцияның жиілігінің әр қайсысы үшін  КДЖН анықтау.

 

5.5.4.3 АЖК2-ге кіретін сигналдың сызықтық бұрмалануларын зерттеу.

«ВЫБОР УПЧ» ауыстырып-қосқышын 2-қалыпқа қою.

Өлшеулер мен есептерді 5.5.4.1-5.5.4.2-пунктілеріне сәйкес орындау.

 

5.5.4.4 АЖК3-ге кіретін сигналдың сызықтық бұрмалануларын зерттеу.

«ВЫБОР УПЧ» ауыстырып-қосқышын 3-қалыпқа қою.

Өлшеулер мен есептерді 5.5.4.1-5.5.4.2-пунктілеріне сәйкес орындау.

5.3 – Кесте

 

 

5.6 Есеп беруде келесі тапсырмалар орындалу керек:

 

          - тәжірибелік мәліметтердің кестелері мен графиктері;

- шыққан эксперименталды берілгендерді теориялықпен салыстыра отырып алынған қорытындылар.

 

5.7 Бақылау сұрақтары

 

5.7.1 АЖК негізгі сапалық көрсеткіштерін атаңыз.

5.7.2 Үлестірілген және жинақталған таңдаушылықты АЖК-ның құрылу принциптерін түсіндіріңіз.

5.7.3 Үлестірілген және жинақталған таңдаушылықты АЖК-ның артықшылықтары мен кемшіліктерін талдаңыз.

5.7.4 Екі байланысқан контурлы АЖК принципиалды сұлбасын салыңыз.

5.7.5 Екі байланысқан контурлы АЖК-ның артықшылықтары мен кемшіліктерін талдаңыз.

5.7.6 Үлестірілген таңдаушылықты АЖК-дағы қажетті АЖС мен ФЖС қалыптастыру тәсілдерін талдаңыз.

5.7.7 АЖК-да қолданылатын негізгі ФСИ түрлерін талдаңыз.

 

 

№6 Зертханалық жұмыс. Жиіліктік детекторларды зерттеу

 

6.1  Жұмыстың мақсаты

 

Жиілікті детекторлардың құрылу принциптерін оқып үйрену, тәжірибелі түрде  ЖМ (жиіліктік модуляция)-сигналдарын детектрлеу процесін келесі түрлендірулер негізінде зерттеу:

- тербеліс жиілігінің өзгеруін амлитуданың өзгеруіне түрлендіру, амплитудалық детектор көмегімен детектрлеу;

- тербеліс жиілігінің өзгеруін фазаның өзгеруіне түрлендіру, амплитудалық детектор көмегімен детектрлеу.

 

6.2 Зертханалық макеттің сипаттамасы

 

«Жиіліктік детекторларды зерттеу» зертханалық макеті «Радиоқабылдағыш құрылғылары» курсы қондырғысының ауыстырылатын блогы түрінде  орындалған (6.1-сурет).

 

 

ЖИІЛІКТІК ДЕТЕКТОРЛАРДЫ ЗЕРТТЕУ

 

 6.1 - сурет –  «Жиіліктік детекторларды зерттеу» блогының сыртқы түрі

 

Макет жиіліктік детектордың (ЖД) үш сұлбасынан және жиілікті модуляцияны  орындайтын ЖЖ генераторынан тұрады.

ЖЖ генераторы КТ3 бақылау нүктесінде реттелетін модуляция индексі бар, амплитудасы Uс жиіліктік-модуляцияланған (ЖМ) синусоидалық кернеуді қалыптастырады. Генерация жиілігі fс ЧАСТОТА айналмалы резистормен жиілігі 2200-2900 кГц диапазонында бақыланады. ЖМ кернеуінің Uс амплитудасы АМПЛ айналмалы резистормен реттеледі. Жиіліктік модуляцияның индексі ТЖ генераторынан КТ1-ге берілген Uм төмен жиілікті модуляциялайтын кернеудің шамасына тәуелді (ұсынатын кернеу диапазоны 0,1 В – 0,5В).

Макеттегі детекторлар келесі құралдар негізінде орындалған:

·         (детектор № 1) бұзылған контур мен диодты детектор;

·         (детектор № 2) бөлшектік жиіліктік детектор;

·         (детектор №3) жалғыз контурлы фазалық детектор.

ВЫБОР ДЕТЕКТОРА (S1 – S3) қайта қосқышы детекторлық сұлбалардың біреуін таңдау үшін қызмет етеді.

№ 1 и 3 детекторлық сұлбаларда R1-R2 тәуелсіз қайта қосқыштар көмегімен резисторларды тербеліс контурларына параллельді қосу мүмкіндігі бар.

Тұрақты құралатын кернеу ВЫБОР ДЕТЕКТОРА қайта қосқыш арқылы детектордың шығысынан КТ4-ке беріледі және №4 зертханалық қондырғы панелінде орнатылған Р2 өлшеуіш цифрлық индикаторынан вольт бірлігінде көрінеді.

Зертханалық жұмысты орындау үшін сондай-ақ қолданылады:

·                   №2 зертханалық қондырғы панелінде орналасқан ТЖ генераторы. ЖЖ генераторының кернеуінің модуляциясы үшін қолданылады;

·                   №4 панелінде орналасқан  Р1 өлшеуіші, ЖЖ генераторының варикапында кернеу ығысуын көрсетеді;

·                   №4 панелінде орналасқан жиілікті өлшеуіш, ЖЖ генераторының жиілігін бақылау үшін керек.

·                   №4 панелінде орналасқан вольтметр, детектор шығысындағы ТЖ кернеуінің шамасын өлшеу үшін керек. «НЧ» режімінде қолданылады.

Жұмысты өткізу үшін толықтыратын аспап екі сәулелі (екі арналы) осциллограф болып табылады.

 

6.3 Үй тапсырмасы

 

6.3.1 Тақырыптың негізгі сұрақтарын дәріс конспектісі мен [1, 205÷227-бет,  2, 319÷335-бет] әдебиеті бойынша талдаңыз.

5.3.2 Есеп берудің бастамасын жасаңыз.

 

6.4 Жұмыстық тапырма

 

6.4.1 (детектор № 1) бұзылған контурдың негізіндегі жиілікті детектордың детекторлық сипаттамасын алу.

6.4.2 (детектор № 2) бөлшектік жиілікті детектордың детекторлық сипаттамасын алу.

6.4.3 (детектор №3) фазалық детектордың негізіндегі жиілікті детектордың детекторлық сипаттамасын алу.

6.4.4 Детекторлар шығысында сигналдың бұрамлануларын анализдеу және бақылау.

6.4.5 Детекторлардың жиіліктік сипаттамаларын алу.

6.4.6 Детекторлардың тарату коэффициенттерін салыстыру.

6.5 Жұмыстың орындалу реті

 

6.5.1. ЖЖ генераторының модуляциялық сипаттамасын алу (генератор шығысындағы синусоидалық кернеу жиілігінің тәуелділігі варикаптың ығысу кернеуіне тәуелділігі).

6.2-суретіне сәйкес қосылулар орындау. Осциллографтың кескін жаймасын I кіріс бойынша синхронизациялау.

 «ЧАСТОТА» тетікшесі арқылы ЖЖ генератордың варикапындағы кернеу ығысуын минималдыдан максималдыққа дейін өзгерту. Ығысу кернеуі Р1 өлшеуішінің цифрлық индикаторынан вольт бірлігінде көрінеді. Генератордың жиілігі жиілік өлшеуішпен (частотомер) анықталады. 

Өлшемдердің нәтижесін кестеге енгізу.

  fс = f (Uсм) тәуелдігін құру. График бойынша варикаптағы  ТЖ кернеуінің  әртүрлі кернеу ығысулар мен амплитудалар кезінде генератор жиілігінің  девиациясын анықтау (оқытушының тапсырмасы бойынша).

            ЖЖ генераторының (КТ3-те) шығысындағы кернеу  осциллограммасын осциллограф экранында бақылау.

 

6.5.2 (детектор № 1) Бұзылған контурдың негізінде жиілікті детектордың детекторлық сипаттамасын алу. Бұл үшін модуляция жоқ кезіндегі (Uм = 0) жиіліктік детектор шығысындағы тұрақты құраушының U= сигнал жиілігінің өзгеруіне тәуелділігін аламыз.

 ДЕТЕКТОР ТАҢДАУ қайта қосқышын 1-қалыпқа орнату.

 

 

 6.2 - сурет – ЖЖ генераторының сипаттамасын алу үшін қосылулар сұлбасы

 

ЖЖ генератор шығысындағы кернеу жиілігін fс ЧАСТОТА айнымалы резисторымен 2200-2900 кГц жиілік диапазонында өзгерту, КТ4-дегі U=  шамасын Р2 өлшеуіш индиикаторы бойынша жазып алу.

 Детектордың резонансты контуры беріктілігінің Q екі шамасы үшін өлшеулер жүргізу: R1 (Q₁) резисторы қосулы; R2 (Q₂) резисторы қосулы.

Өлшеулердің шешімін кестеге енгізу. Әртүрлі Q үшін Uвых=f (fс) детекторлық сипаттамаларын құру. Детекторлық сипаттамасының максималдық сызықтық бөлімінің жиілігін анықтау. (fср1 жоғарылап жатқан және   төмендеп жатқан fср2 ).

 (детектор № 2) Бөлгіштік жиіліктік детектордың детекторлық сипаттамасын шешу. Бұл үшін модуляция жоқ кезіндегі (Uм = 0) жиіліктік детектор шығысындағы тұрақты құраушының U= сигнал жиілігінің өзгеруіне тәуелділігін аламыз.

ДЕТЕКТОР ТАҢДАУ қайта қосқышын 2-қалыпқа орнату.

ЖЖ генератор шығысындағы кернеу жиілігін fс ЧАСТОТА айнымалы резисторымен 2200-2900 кГц жиілік диапазонында өзгерту, КТ4-дегі U=  шамасын Р2 өлшеуіш индиикаторы бойынша жазып алу.

Өлшеулердің шешімін кестеге енгізу. Uвых=f (fс) детекторлық сипаттамасын құру.

Детекторлық сипаттамасының максималды сызықтық бөлігінде fср  орташа жиілігін анықтау.

(детектор №3) Жалғыз контурымен фазалық детектордың детекторлық сипаттамасын алу. Бұл үшін модуляция жоқ кезіндегі (Uм = 0) жиіліктік детектор шығысындағы тұрақты құраушының U= сигнал жиілігінің өзгеруіне тәуелділігін аламыз.

ДЕТЕКТОР ТАҢДАУ қайта қосқышын 3-қалыпқа орнату.

ЖЖ генератор шығысындағы кернеу жиілігін fс ЧАСТОТА айнымалы резисторымен 2200-2900 кГц жиілік диапазонында өзгерту, КТ4-дегі U=  шамасын Р2 өлшеуіш индиикаторы бойынша жазып алу.

Детектордың резонансты контуры беріктілігінің Q екі шамасы үшін өлшеулер жүргізу: R1 (Q₁)резисторы қосулы; R2 (Q₂)резисторы қосулы.

Өлшеулердің шешімін кестеге енгізу. Әр түрлі Q үшін Uвых=f (fс) детекторлық сипаттамаларын құру.

Детекторлық сипаттамасының максималды сызықтық бөлігінде fср  орташа жиілігін анықтау.

 

6.5.3 Детектордың шығысында төменгі жиілікті сигналды бақылау. Берілген детектордың түрі  үшін детектордың шығысында fс мәнінің fср мәнінен ауытқуы кезінде төменгі жиілікті сигналдың бұрмалануын бағалау.

6.3-суретіне сәйкес қосылулар орындау. Осциллографтың кескін жаймасын 2-кіріс бойынша синхронизациялау.

 

 

6.3 - сурет – Детектордың шығысында ТЖ сигналын бақылау үшін қосылулар  сұлбасы

 

ДЕТЕКТОР ТАҢДАУ қайта қосқышын 1-қалыпқа орнату.

ЖЖ генераторының жиілігін берілген детектор түрі үшін  fорт.  тең етіп ЧАСТОТА айнымалы резисторы арқылы орнату. «Ампл.» айнымалы резисторын  сағаттың бағыты бойынша сонғы қалыпқа орнату.

ТЖ генератор жиілігін  1000 Гц орнату. ТЖ генератордың шығысында максималды мүмкін U_м = 100 – 500 мВ аралығында кернеуді орнату, мұндай жағдайда детектордың шығысындағы (КТ4-те) төмен жиілікті кернеу UW  осциллографтың экранында бұрмаланбаған синусоид  түрінде бақылану керек.

ЧАСТОТА айнымалы резисторымен fорт. жиілігін орнату, төменжиілікті сигналдың бұрмалану формасын осциллограф экранынан бақылау.

Берілген детектордың түрі үшін fср  жиілігінде детекторлық сипаттаманың тіктік белгісі және детектор шығысындағы кернеудің фазасының өзара сәйкестігіне  көңіл аударыңыз.

 «Ампл.» айнымалы резисторымен ЖЖ шығысындағы амплитудалық кернеуін  максималдыдан минималдыға дейін өзгерту. Детектордың шығысындағы ТЖ  кернеуінің амплитудалық өзгеруін белгілеу.

 №№ 2 және 3 детекторлар үшін сәйкес бақылаулар жүргізу.

Ескерту. №№ 1 және  3 детекторлар үшін R1 қосылған резисторлар кезінде бақылау жүргізу.

Қажетті қорытынды жасау.

 

6.5.4. Детекторлардың жиіліктік сипаттамаларын алу.

6.4-суретіне сәйкес қосылулар орындау.

ДЕТЕКТОР ТАҢДАУ қайта қосқышын 1-қалыпқа орнату.

 

 

 

 6.4 - сурет – Детекторлардың сипаттамаларын алу үшін қосылулар сұлбасы

 

Төменгі жиілікті генераторды қосу. FТЖ=1000 Гц. ТЖ генератор шығысында кернеуді орнату U_м = 100 мВ (КТ1-де жоғары жиілікті генератор кірісінде Uм  модуляциялайтын сигнал кернеуі) U_м = 100 мВ.

Берілген детектор түрі үшін детекторлық сипаттаманың сызықтық бөлігінің fср орташа жиілігіне тең ЖЖ генераторының жиілігін ЧАСТОТА айнымалы резисторымен орнату.

 Вольтметрді   «НЧ» (төменгі жиілікті) режіміне келтіру.

 20 Гц - 20 кГц диапазонында F_м  модуляция жиілігін өзгерту арқылы детекторлық шығысындағы UW эффектифті кернеудің  F_м  модуляциялық жиілігінен  тәуелділігін алу. Өлшеулердің нәтижелерін кестеге енгізу.

 

6.1-кесте

          

№№ 2 және3 детекторлар үшін сәйкес өлшеулерді өткізу.

Ескерту. №№ 1 және  3 детекторлар үшін R1 қосылған резисторлар кезінде бақылау жүргізу.

 

6.5.5 Әртүрлі модуляция жиілігінде тарату коэффициенттерін салыстыру. Керекті шешімдер жасау.

 

6.5.6. Толықтырылған тапсырмалар ( 6.2-суретіне сәйкес қосылулар сұлбасы).

 Осциллографтың 1-ші кірісін КТ3-ке қосу. Осциллографтың кескін жаймасын 1-кіріс бойынша синхронизациялау.

 ТЖ генераторын 1000 Гц жиілікке орнату.  ТЖ генераторының шығысында   U_м = 0 мВ кернеуді орнату.

 Осциллограф горизонтальді жаймасының ауыстырып-қосқышын 0,5 мкс/дел қалыбына орнату. Модуляциясыз жоғары жиілікті синусоидалық кернеудің бірнеше периодының тұрақты көрінісін алу.

ТЖ генераторының шығысында  U_м кернеуді 0 мВ-тан  500 мВ дейін жоғарлата отырып, экранның оң бөлігінде «размывание» көрінісін бақылау, яғни жиіліктік модуляцияның процесінде ЖЖ кернеуінің фазасының лездік мәнінің өзгерісін көру.

 

Әдебиеттер тізімі        

1. Радиоқабылдағыштар. Ред.A.П.Жуковского - М.: жоғарғы мектеп,1989.

2. Радиоқабылдағыштар. Ред.. Н.НФомина - М .: радио және байланыс,  2003.

3. Буг Н.Н. және басқалар. Радиоқабылдағыштар.: Жоғарғы оқуорындарына арналған оқулық | Буг Н . Н . , A . Фалько  Н . Чистяков ; ред.   Чистякова . М .: радио және байланыс ,1986.320 . бет.

4. Радиоқабылдағыштар. Ред.. Л Г Барулина - М .: радио және байланыс .

5. Тихон В. сигнал үйлесімді қабылдауы. М .: радио және байланыс,1986.

6. Радиоқабылдағыштар. Ред.A.Г . Зюко - М .: радио және байланыс,1975.

7. Жобалау радиолокациялық қабылдау құрылғылары. Соколова М.М. жоғарғы мектеп,1984.

8. Жинақ мақсаттардың және жаттығулардың радио арқылы қабылданатын құрылғылардың бағытымен. Ред. Сифорова В. – М.: радио және байланыс,1984.

ҚОСЫМША А

 

Кесте кернеуге қатысты  мәндерді аударуға мүмкіндігі

 

   Кесте кернеуге қатысты  мәндерді аударуға мүмкіндік береді,1В  децибелмен берілген, микровольттар-абсолютті бірлік кернеуі келесі формуламен бейнеленеді. 

 

 e (дБ В) = 20 lg Е (мкВ) * 10^-6 / 1 (В)]

 

Е (мкВ) = 10 ^{[e(дБ В) + 120] / 20}

 

 Кестенің әр торында көрсетілген кернеу мәніне сандардың алгебралық қосындасына тең салыстырмалы деңгей сәйкес келеді.

 

 

МАЗМҰНЫ

 

1 Зертханалық жұмыс №1. Амплитудтық детекторды зерттеу                            3

2 Зертханалық жұмыс. №2. Жиіліктің түрленуін зерттеу                                     9

3 Зертханалық жұмыс. №3. Күшейтуді автоматты реттеу қабылдағышының

жүйесін зерттеу                                                                                                   16

4 Зертханалық жұмыс. №4. АМ сигналдарының супергетеродинді

қабылдағышының жұмыс істеу принципін зерттеу                                            22

5 Зертханалық жұмыс. №5. АЖК зерттеулері                                                    30

6 Зертханалық жұмыс. №6. Жиілікті детекторларды зерттеу                             36

Әдебиеттер тізімі                                                                                                 42

Қосымша А                                                                                                         43