Коммерциялық емес акционерлік қоғамы
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ
Телекоммуникациялық жүйелер кафедрасы

 

ЭЛЕКТРЛІК БАЙЛАНЫС ТЕОРИЯСЫ

5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар,
5В074600 – Ғарыштық техника және технологиялар мамандықтарының студенттері үшін зертханалық жұмыстарды орындауға арналған
әдістемелік нұсқау

 

Алматы 2013

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: А.У. Киргизбаева, Н. А. Джунусов, Л. И. Сарженко. Электрлік байланыс теориясы. ЭБТ пәнінен зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқау (5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар, 5В074600 – Ғарыштық техника және технологиялар мамандықтарының студенттері үшін). – Алматы: АЭжБУ, 2013 ж.-  35  б.

Әдістемелік нұсқау зертханалық жұмыстарды орындау, оларды дайындау және қорғау  туралы жалпы ңұсқаулардан құралған. Зертханалық стенд, бақылау-өлшеу құралдар жайында толық хабар берілген.

Әрбір зертханалық жұмыстың суреттелуінде осы зертханалық жұмысқа дайындық материалы бар. Әр жұмыс өзінді-өзін тексеру үшін сұрақ тізімімен толтырылған.

5В071900 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар, 5В074600 – Ғарыштық техника және технологиялар мамандықтарының студенттері үшін әдістемелік нұсқау. Әдістемелік нұсқауларды құрастырған кезде Еуропа, Солтүстік және Оңтүстік Америка елдерінде кеңінен тәжірибеленетін «Degem Systems» атты оқу әдістемесі қолданылды.

Көр. 22, кесте 12, әдеб. – 3 атау.

Пікір беруші:  доцент Калиева С.А.

«Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2013 жылға арналған жоспары бойынша басылады.

© «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2013 ж.

Зертханалық жұмыстарға жалпы нұсқаулар

1 Студенттер лайықты зертханалық жұмыстың орындалуына тапсырманы алдындағы жұмыста алады (1-2 апта алдында).

2 Студенттер дербес (немесе консультацияларда) зертханалық жұмыстың орындалуына әзірленеді:

а) теориялық материалды қайталайды;

б) зертханалық жұмысқа арналған жұмыс дәптеріне орындалатын жұмыстың №, жұмыстың аты, тәжірибе нәтижелері енгізілетін кестелер (тармақтар бойынша ) жазылады.

3 Бірінші сабақта студенттер қауіпсіздік техникасы бойынша нұсқауды оқып, ҚТ және ЖТ журналына қол қояды.

4 Тәжірибелік бөлімге кірісер алдында студенттер сұрақтарға жауап беріп, жұмысқа кіру рұқсатын алады.

5 Тәжірибе нәтижесі оқытушыға тексеруге және қол қоюға беріледі.

6 Тәжірибелік бөлім орындалғаннан кейін әрбір студенттің есептеу нәтижесі торланады жеке қорғанады.

7 Егер орынды себептерсіз алдындағы жұмыс орындалмаған және қорғалмаған болса, студент келесі жұмысқа өткізілмейді.

8 Есептеу нәтижесінің мазмұны:

а) жұмыстың мақсаты;

б) құралдардың және жабдықтаулардың тізімі;

в) электрлік сұлбалары;

г) жұмыстың орындалу реті;

д) бақылаулардың және есептеулердің кестелері;

е) диаграммалар, графиктер және суреттер;

ж) нәтижелердің өңделуі және қорытындылары;

и) әдебиет тізімі.

 

1 Зертханалық жұмыс №1. Амплитудалық модуляция

Жұмыстың мақсаты: амплитудалық модулятордың жұмыс режімдерін зерттеу.

1.1 Тапсырма

1.1.1 Амплитудалық модуляцияның сигналдың әртүрлі мәндеріне арналған амплитудалық модуляцияның, М модуляция коэффициентінің параметрлерін есептеу негіздерін алу.

1.1.2 Статикалық модуляциялық сипаттаманы салып үйрену, оның нені бағалайтынын білу.

1.1.3 АМ-сигналының уақыт диаграммаларын әртүрлі модуляция режімдерінде (30%,50%,100%, сонымен қатар асқын модуляция режімдері үшін де) талдап үйрену.

1.2 Жұмысқа нұсқау

1.2.1 «Амплитудалық модуляциясы бар сигналдар» тарауларын қайталау: «Тасушы тербелістер түсінігі», «Амплитудалық модуляция принципі», «Б», «АМ-сигналының энергетикалық сипаттамасы», «АМ-сигналының векторлық диаграммасы», «Амплитудалық модулятордың жұмыс істеу принципі» [1, 92-98, 291-293 беттер;2, 107-110, 291-295 беттер;3, 118-120 беттер].

1.3 Құрылғыны сипаттау

Блок-сұлба (1.2 суретті қара) мыналардан құралады:

а) Uтас=0-3 В аралығында өзгеретін шығыс кернеуі бар және Р3 потенциометрі арқылы ретке келтерілетін тасушы жиілік генераторынан; fжж=435-477кГц аралығында өзгеретін және Р1-өрескел жөнге салу және Р2-дәл күйге келтіру (жұмыс режімінде жиілік генератор-OSCILLATOR шартты бейнесінде көрсетілген (455±20)kHz) потенциометрлері арқылы көрсетілген шығыс сигналының жиілігінен;

б) Q1 транзисторынан және буферлі элементтен тұратын АМ - модуляторынан (1.3 суретті қара);

в) Umax шығ=10 В, Fтж=10-100 кГц, шығыс кедергісі Rшығ=50 Ом параметрлеріне ие дыбыстық сигнал генераторынан (AUDIO генераторынан);

г) вольтметрінен;

д) ЖЖ вольтметрінен;

е) осциллографтан;

ж) U=+12 қоректену көзінен.

Тасушы жиілік генераторы және АМ-модуляторы UNIT COM 1/1 1 блогында орналасқан (1.4 суретті қара).

1.4 Жұмыстың орындалу реті

Суреттер №1 зертханалық жұмыстың соңында кескінделген.

Орнатудың блок-сұлбасы жиналатын құрылғылармен танысу.

Тасушы сигнал генераторының шығысын (Osc Output ұяшығы) модулятор кірісімен (Carrier in ұяшығы) қосу (3 суретті қара).

АМ - модуляторының шығысымен (AM Out ұяшығы) ЖЖ вольтметрін және осцилографты қосу.

ЖЖ генератордың шығысында амплитуданы баяу өзгерте отырып (Р1, Р2, Р3 көмегімен), АМ-модуляторының шыгысында максимум амплитудасы 1 В тең сигналды орнату. Алынған сигналды осциллограф арқылы бақылау.

AUDIO генераторын модулятор кірісімен (Mod in ұяшығы) қосу (3суретті қара).

1.4.1 Модуляция коэффициентін анықтау.

Жиілік көбейткіштің басқышы мен қолының көмегімен (бұл жағдайда АМПЛИТУДА қолы шеткі сол жағдайда тұрады) AUDIO генераторында модуляциялаушы Fтж=1 кГц жиілік сигналын орнату. Модуляциялаушы сигналдың амплитудасын өзгерте отырып (АМПЛИТУДА қолын оңға қарай баяу бұрау арқылы), осциллографтағы модуляцияланған сигналдың пішінін және ЖЖ вольтметрдегі модуляцияланған сигналдың амплитудасын бақылау.

Вольтметрмен ТЖ генератордың шығысын (Mod in ұяшығы) қосу. ТЖ генераторында Uмод=0,1 В амплитудасын орнату. Модуляциялаушы сигналдың жиілігі Fтж 20 кГц-тен 100 Гц-ке дейін өзгерте отырып, әр жиіліктегі (Р3 патенциометрі арқылы ЖЖ генераторына тәжірибе өткізу барысында кернеу Uтас=2 В және жиілікті fжж =455 кГц ±20 кГц = const түрінде тұрақты ұстап тұру) модуляцияланған сигналдың Umax және Umin- амплитудалары осциллограммадан өлшеу (1.4 суретті қара). Өлшеу нәтижелерін 1.1 кестесіне жазып алу.

Модуляция коэфицентін М мына формула бойынша анықтау

М =( Umax - Umin )/( Umax + Umin )

және нәтижесін кестеге енгізу.

Тәжірибені кестеде көрсетілген Uмод үшін қайталау.

 

1.1 сурет - АМ - сигналының уақыттық диаграммасы (осциллограммасы)

1.1 к е с т е

Fтж, Гц

20000

10000

8000

6000

4000

2000

1000

100

Uмод 1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

Umax

 

 

 

 

 

 

 

 

Umin

 

 

 

 

 

 

 

 

М Коэф

 

 

 

 

 

 

 

 

Uмод 2

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

Umax

 

 

 

 

 

 

 

 

Umin

 

 

 

 

 

 

 

 

М Коэф

 

 

 

 

 

 

 

 

Uмод 3

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Umax

 

 

 

 

 

 

 

 

Umin

 

 

 

 

 

 

 

 

М Коэф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4.2 Модуляциялық сипаттамасын алу.

AUDIO генераторында модуляциялаушы сигналың Fтж1=1 кГц жиілігін орнату. Модуляциялаушы сигналдың Uмод кернеуін модуляция коэффициенті 20%-тен 100%-ке дейінгі шекті өзгеретіндей етіп өзгертіп, модуляциялаушы сигналдың амплитудасын өлшеу. Fтж2=100 Гц және Fтж3=10 кГц жиіліктеріндегі модуляциялаушы сигналдар үшін тәжірибені қайталау (Р3 патенциометрі арқылы ЖЖ генераторына тәжірибе өткізу барысында кернеу Uтас=2 В және жиілікті fжж =455 кГц ±20 кГц = const түрінде тұрақты ұстап тұру) Өлшеу нәтижелерін 1.2 кестесіне жазып алу.

 

1.2 к е с т е - Fтж1=1кГц

 

Коэф. М

 

20

 

30

 

40

 

50

 

60

 

70

 

80

 

90

 

100

 

Uмод, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fтж2=100Гц

 

Коэф. М

 

20

 

30

 

40

 

50

 

60

 

70

 

80

 

90

 

100

 

Uмод, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fтж3=10кГц

 

Коэф. М

 

20

 

30

 

40

 

50

 

60

 

70

 

80

 

90

 

100

 

Uмод, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4.3 Асқын модуляция режімін алу.

AUDIO генераторында модуляциялаушы сигналың Fтж=1 кГц жиілігін орнату. Модуляциялаушы сигналдың Uмод амплитудасын модуляция коэффициенті 30%, 50%. 100%-тең болып, содан кейін 100%-тен артық болатындай етіп үлкейту. Uтас, fжж, Uмод, Fтж параметрлері әрбір осциллограммаға көрсетіп, алынған сигалдардың пішіндерін салып алу.

1.5 Нәтижелерді өңдеу

1.5.1 1.1 кестесінің нәтижелері бойынша Uмод модуляциялаушы сигналдың амплитудасының кез келген мәндері үшін М модуляция коэффициентінің Fтж модуляциялаушы сигналының жиілігі арасындағы тәуелділік графиктерін тұрғызу. Қорытындылар жасау.

1.5.2 1.2 кестесінің нәтижелері бойынша Fтж модуляциялаушы сигналдардың жиіліктерінің үш мәндеріне арналған модуляция коэффициенті М және модуляциялаушы сигналдардың амплитудасы Uмод арасындағы байланысты орналастыратын статикалық модуляциялық сипаттамаларының графиктерін тұрғызу. Қорытындылар жасау.

1.6 Қорытындылар

1.6.1 М модуляциялық коэффициенттерінің жиіліктің әртүрлі мәндеріндегі және Uмод модуляциялық сигналының әртүрлі амплитудаларындағы мәндерін салыстыру.

1.6.2 Теориялық статикалық модуляциялық сипаттамасының түрі графикте белгілеу және оны тәжірибелікпен салыстыра отырып, мүмкін болатын бұрмалаулардың себебін көрсету.

1.6.3 Тасушы және модуляциялаушы сигналдардың параметрлерінің арасындағы қандай қатынастарында асқын модуляция құбылысы байқалатынын көрсету.

1.7 Бақылау сұрақтары

1.7.1 Амплитудалық модуляция дегеніміз не?

1.7.2 Байланыс жүйелерінде модуляция қандай мақсаттарда қолданылады?

1.7.3 Амплитудалық модуляцияның тереңдігі қандай параметрлермен сипаттау қабылданды?

1.7.4 Тасушы және модуляциялаушы тербелістердің жиіліктері әдетте бір-бірімен қандай қатынаста болады?

1.7.5 Асқынмодуляция кезінде бақыланатын хабар бұрмалауларының себебі неде?

1.7.6 1.4.1 пунктіндегі Uтас, Fжж, Uмод, Fтж, М мәндерінің аналитикалық өрнектерін жазу.

1.7.7 Модулятордың кірісі мен шығысындағы сигналдардың спектрлері қандай? Оқытушының беруі бойынша Uтас, fжж, Uмод , Fтж, М мәндері үшін сигналдардың құрылуын көрсету.

1.7.8 АМ-сигналының векторлық диаграммасының құрылу принципі қандай? Оқытушының беруі бойынша Uтас, fжж, Fтж, М, ω0, Ω мәндері үшін векторлық диаграмманың құрылуын көрсету.

1.7.9 Уақыт диаграммасы бойынша модуляция коэффициентін қалай анықтауға болады?

1.7.10 АМ-сигналының негізгі қуаты қайда орналасқан?

1.2 сурет - Амплитудалық модуляция сигналына арналған орналастырудың блок-сұлбасы

1)     (Carrier in) – тасушы жиілігінің генераторының кірісі;

2)     (Mod in) – дыбыс сигналдарының генераторының кірісі;

3)    (AM out) – амплитудалық модуляцияланған сигналдың шығысы.

1.3 сурет - АМ-модуляторының принциптік электрлік сұлбасы

1.4 сурет - COM 1/1 блогы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Зертханалық жұмыс №2. Амплитудалық модуляцияланған тербелістерді детектрлеу

 

Жұмыстың мақсаты: синхрондалмаған демодулятордың (айналыс детекторының) және синхронды демодулятордың жұмыс режімдерін зерттеу.

 

1.1 Тапсырма

2.1.1 Синхрондалмаған демодулятордың жиіліктік сипаттамасын зерттеу.

2.1.2 Синхрондалмаған демодулятордың демодуляциялық сипаттамасын талдап және тұрғызып үйрену.

2.1.3 Синхрондалмаған демодулятордың шығыс сигналының уақыт диаграммалары әртүрлі модуляция режімдерінде (30%, 50%, 100%, сонымен бірге асқын модуляция режімдері үшін) талдап үйрену.

2.1.4 Шығыс сигналының уақыт диаграммалары синхронды демодулятор сұлбасының әртүрлі нүктелерінде талдап үйрену.

2.2 Жұмысқа дайындық

2.2.1 «АМ-сигналдарды детектрлеу принципі», «АМ-сигналдардың диодтық детекторы», «Синхронды детектрлеу» [1, 294-298 бет; 2, 299-301 бет; 3, 239-248 бет] бөлімдерін қайталау.

2.3 Құрылғының сипаттамасы

Құрылғының блок сұлбасы (2.1 суретті қара):

а) кернеуі Uтас=0-3 В шегінде өзгеретін, ал шығыс сигналының жиілігі fжж=435-477 кГц шегінде өзгеріп отыратын тасушы жиілік генераторынан;

б) Q1 транзисторынан және буфферлі элементінен тұратын АМ-модуляторынан 2.2-сурет;

в) Umax шығ=10 В, Fтж=10-100 кГц, шығыс кедергісі Rшығ=50 Ом параметрлері бар дыбыс сигналдарының генераторынан (AUDIO генераторы)

г) Вольтметрден;

д) ЖЖ вольтметрден;

е) Осциллографтан;

ж) D1 диодынан және төменгі жиілікті фильтрден тұратын айналыс детекторынан (детектор огибающей) (2.2 суретті қара);

и) Q2 транзисторынан, сыйымдылықтан және кедергілерден құралатын синхронды демодулятордан (2.3 суретті қара);

к) U=±12 В қоректену көзінен тұрады.

Тасушы жиілік генераторы, АМ-модуляторы және синхронды детекторы 1 UNIT COM 1/1 блогында орналасқан.

Синхрондалмаған демодулятор (айналыс детекторы) 2 UNIT COM 1/3 блогында орналасқан.

2.4 Жұмысты орындау тәртібі

Суреттер  зертханалық жұмыстың №2 соңында кескінделген.

АМ-сигналын алуыға арналған сұлбаны жинау (зертханалық жұмыс №1).

2.4.1 Синхрондалмаған демодулятордың жиіліктік сипаттамасын зерттеу.

Осциллографтың А арнасын АМ-модуляторының шығысымен (АМ Out - ұяшығы) қосу.

АМ-модуляторында Uмод кірістік модуляциялық кернеуі негізінде алынған, Fтж=1 кГц жиілігімен модуляция коэффициентін М=30% қамтамасыздандыратын сигналды синхрондалмаған демодулятордың кірісіне беру (D1 диодының кірісі – 2.2 суретті қара). Демодулятор шығысына («AUDIO OUT» ұяшығы) вольтметрді және осциллографтың Б арнасын қосу. Алынған сигналдың пішінін бақылау. Модуляциялаушы кернеудің жиілігін Fтж 100 Гц-тен 1000 Гц-ке дейін өзгерте отырып, демодулятордың шығыс сигналының амплитудасын өлшеу (Р3 потенциометрі арқылы ЖЖ генераторына тәжірибе өткізу барысында кернеу Uтас=2 В және жиілікті fжж =455 кГц ±20 кГц = const түрінде тұрақты ұстап тұру). Өлшеу нәтижелерін 2.1 кестесіне жазып алу.

2.1 к е с т е

 

Fтж, Гц

 

100

 

200

 

300

 

400

 

500

 

600

 

700

 

800

 

1000

 

Uдм, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4.2 Демодуляциялық сипаттамаларын алу.

Модулятордың кірісіне Fтж1=1 кГц жиілігімен кернеуді беру. Модуляциялаушы сигналдың амплитудасын модуляция коэффициентін 20%-тен 100%-ке дейін өзгертетіндей етіп өзгерту (т. 1.4.2. №1 зертханалық жұмыс). Бұл жағдайда демодулятордың Uдм шығысындағы сигналдың амплитудасын өзгерту керек. Модуляциялаушы сигналдардың жиіліктері Fтж2=100 Гц және Fтж3=10 кГц мәндерінде тәжірибені қайталау (Р3 потенциометрі арқылы ЖЖ генераторына тәжірибе өткізу барысында кернеу Uтас=2 В және жиілікті fжж =455 кГц ±20 кГц = const түрінде тұрақты ұстап тұру). Өлшеу нәтижелерін 2.2 кестесіне жазып алу.

 

2.2 к е с т е

Fтж1=1кГц

 

Коэф. М

 

20

 

30

 

40

 

50

 

60

 

70

 

80

 

90

 

100

 

Uдм, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fтж2=100Гц

 

Коэф. М

 

20

 

30

 

40

 

50

 

60

 

70

 

80

 

90

 

100

 

Uдм, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fтж3=10кГц

 

Коэф. М

 

20

 

30

 

40

 

50

 

60

 

70

 

80

 

90

 

100

 

Uдм, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4.3 Жоғары модуляцияланған АМ-сигналдардың демодуляциясын бақылау.

Модулятор кірісіне Fтж=1 кГц жиіліктегі модуляциялау кернеуін беру. Модуляцияланған сигналдың амплитудасын өзгерте отырып, асқынмодуляцияланған АМ-сигналын алу. Демодулятор шығысындағы сигналдың пішінін бақылау және суретін салу.

2.4.4 Синхронды АМ-демодуляторының жұмыс режімін зерттеу.

Синхронды демодулятор шығысына осциллографтың Б арнасы мен вольтметрді қосу (синхронды АМ-демодулятордың AUDIO OUT ұяшығы – 2.3 суретті қара). Техникалық түрде R8-R5 дәнекерлеп жабыстырылған нүктеге қосу арқылы жүзеге асырылады. ТЖ генераторының шығысын вольтметрмен қосу (АМ-модуляторының Mod in ұяшығы). 1 кГц жиіліктегі 30%-ті қамтитын кіріс модуляцияланған кернеуі бар АМ-модулятор шығысындағы сигналды, синхронды демодулятор кірісіне беру. Техникалық түрде бұл АМ-модулятор шығысындағы ұстатқышты (қосқыш құрылғы) Q2 коллекторына жалғау (R7-R8 дәнекерлеп жабыстырылған нүкте).

Синхронды детектор шығысындағы кернеу амплитудасын өзгерте отырып пайда болған сигнал суретін салу. АМ-модулятор шығысын R7-R8 дәнекерлеп жабыстырылған нүктеден ажыратып, C3 сыйымдылығына қосу. Синхронды детектор шығысындағы кернеудің амплитудасын өзгерте отырып, пайда болған сигнал суретін салу. Екі жағдайдағы сигналдар пішінін салыстыру.

2.5 Нәтижелерді өңдеу

2.5.1 2.1 - кестесіндегі нәтижелер бойынша модуляцияланған сигнал жиілігі Fтж-мен демодуляцияланған кернеудің графигін тұрғызу. Қорытындылар жасау.

2.5.2 2.2 - кесте нәтижесі бойынша модуляцияланған тербеліс жиілігінің әртүрлі мәні үшін синхрондалмаған модулятордың демодуляциялық сипаттамасын тұрғызу. Қорытындылар жасау.

2.6 Қорытындылар

2.6.1 Демодуляцияланған кернеу амплитудасы модуляцияланған сигнал жиілігіне Fтэ қалай тәуелді?

2.6.2 Синхрондалмаған модулятордың демодуляциялық сипаттамасын модуляциялау тербеліс жілігінің әр түрлі мәніне тәуелді ме?

2.6.3 Модуляцияланған сигнал нүктесіне (R7-R8 дәнекерлеп жабыстырылған нүкте мен C3 сыйымдылығы) қосылған синхронды детектор шығысынан алынған демодуляцияланған кернеу осциллограммасы өзгере ме?

2.7 Бақылау сұрақтары

2.7.1 Детектрлеу  деген не ?

2.7.2 Амплитудалық диодтық детектор қалай бейнеленеді ?

2.7.3 Амплитудалық детектордың синхронды (коллекторлы) сұлбасы қалай бейнеленеді ?

2.7.4 Кез келген детектор қандай параметрмен сипатталады ?

2.7.5 Детектордың жиіліктік сипаттамасымен нені анықтауға болады ?

2.7.6 Детектордың демодуляциялық (детекторлық) сипаттамасы нені көрсетеді және жұмыстық учаскесі қалай таңдалады ?

2.7.7 Гармониялық модельдеуші сигнал үшін детектордың тарату коэффициенті неге тең және оны детекторлық сипаттамасы арқылы қалай анықтайды ?

2.7.8 Детектордың кірісі мен шығысында сигналдардың  спектрлері қандай ?

2.7.9 Әлсіз сигналдарды детекторлау кезіндегі синхронды детектордың транзисторының вольт-амперлік сипаттамасы қалай аппроксимацияланған болуы керек ?

2.7.10 Жеткілікті күшті кіріс сигналдарының детектрлеу кезіндегі синхронды емес детектордың диодының вольт-амперлік сипаттамасы қандай аппроксимацияға ие болуы керек?

2.1 сурет – Амплитудалық-модульденген  сигналдың детектерлеу үшін орнату блок-сұлбасы

 

1) СОМ 1/1 блоктағы АМ – модуляторы;

2) СОМ 1/3 блогы;

3) Оралып өтілген демодулятордың (детектордың) шығыс сигналы.

2.2 сурет - Оралып өтілген демодулятордың (детектордың) диодының электрлік принципиалдық сұлбасы

                                                                                                               +12V

1) АМ – модулятор;

2) АМ – модулятордың шығысы;

3) Синхронды демодулятордың (детектордың) шығыс сигналы.

2.3 сурет - Синхронды АМ – демодулятордың  электрлік принципиалдық сұлбасы

3 Зертханалық жұмыс №3.  ЖМ – модуляциясы

Жұмыстың мақсаты: жиіліктік модулятордың жұмыс режімдерін зерттеу.

3.1 Тапсырма

3.1.1 Жиілік девиациясының есептеу дағдысын алу.

3.1.2 Модуляцияның әртүрлі режімдерінде ЖМ-сигналдарының уақыттық диаграммаларын талдауды үйрену.

3.2 Жұмысқа дайындық

«Бұрыштық модуляциямен болатын сигналдар» бөлімдерін қайталау: «Бұрыштық модуляцияның түрлері», «Бұрыштық модуляциямен болатын бір үндесті сигналдар», «Модуляцияның аз көрсеткіштерінде ЖМ- және ФМ сигналдарын спектралды ыдырату», «Бұрыштық модуляциямен болатын спектралды құрамды сигналдардың неғұрлым дәлірек талдауы», «Бұрыштық модуляциямен болатын спектр сигналдарының еркінше алынған индексі», «Бұрыштық модуляциямен болатын сигналдарды алу» [1,  с.100-108,  293, 294], «Бұрыштық модуляциямен болатын радиосигналдар», «Жиіліктік модуляция», «Фазалық модуляция», «Бұрыштық модуляциямен болатын тербеліс спектрі туралы кейбір түсініктер», «Бір үндестік модуляция кезіндегі спектр ЖМ-сигналы», «Жиіліктік модулятор», «Гармоникалық тасушыдағы фазалық және жиіліктік модуляция», «Жиіліктік және фазалық модуляторлар» [3, с.64-70, 124-126].

3.3 Құрылғыны сипаттау

Құрылғының блок-сұлбасы  3.1 суретте көрсетілген және ол мыналардан құралады:

а) екі әртүрлі диапазондарда жұмыс істейтін (А: 800 кГц-1200 кГц және В: 425 кГц-485 кГц, таңдау диапазоны – Range Selector  тумблер көмегімен ауыстырылады) және СОМ 2/1болгына орнатылған  ЖМ-сигналдарының генераторы (FM-modulator);

б) екі арналы осциллограф 3МГц, 5Mv;

в) дыбыстық сигналдардың генераторының көрсеткіштері: Umax шығ=10В, Fнч=10-100 кГц, шығыс кедергісі Rшығ=50 Ом;

г) жиілік өлшегіш;

д) сандық вольтметр;

е) вольтметр;

ж) қоректену көзі: +12V, -12V.

3.4 Жұмыстың орындалу реті

Суреттері №3 зертханалық жұмыстың соңында көрсетілген.

3.4.1 ЖМ-сигналдарының генераторын (ЖМ-модуляторын) күйге келтіру:

а) ЖМ-модулятордың шығыс клеммасына  жиілік өлшегішті қосу (Osc, Output ұяшығы). ЖМ-модуляторын А диапазонына ауыстыру. Р1 потенциометрдің көмегімен ЖМ-модуляторының шығысынан 860 кГц-ке тең, берілген диапазоннан жиіліктің ең кіші мәнін жазып алу, сонымен  қатар, 1300 кГц-ке тең, берілген диапазоннан жиіліктің ең үлкен мәнін алу, бұл жағдайда Р2 потенциометрі істен шығуы керек;

б) ЖМ-модуляторын В диапазонына ауыстыру. Р1 потенциометрінің көмегімен орнату арқылы және ЖМ-модуляторының шығысынан 424 кГц-ке тең, берілген диапазоннан жиіліктің ең кіші мәнін жазу, сонымен қатар, 486 кГц-ке тең, берілген диапазоннан жиіліктің ең үлкен мәнін жазып алу. Бұл жағдайда Р2 потенциометрі істен шығуы керек.

3.4.2 ЖМ-модуляторының жиіліктік сипаттамасын зерттеу:

а) ЖМ-модуляторын А диапазонына ауыстыру. ЖМ-модуляторының кірісіне дыбыстық сигналдардың генераторын (Mod In ұяшығы) және сандық вольтметрді ЖМ-модуляторының (Osc.Output  ұяшығы) шығысына қосу. Р1 потенциометрінің көмегімен ЖМ-модуляторын 900 кГц-ке орнату. Дыбыстық сигналдардың генераторында жиілікті Fтж=1 кГц-ке және амплитудасын  1Vpp орнату, мұндағы рр – осциллографтағы амплитуданың ауытқуы. Кернеудің шығыс сигналын Uшығ  өлшеу. Өлшеудің нәтижесін 3.1 кестесіне жазу. ЖМ-модулятордың жиілігін орташа қадамдармен (қадам шамамен 20 кГц –ке тең) 1000 кГц-ке дейін   ұлғайту, жиіліктің әрбір ұлғайғанынан кернеудің шығыс сигналын өлшеу. Кері ретте жиілікті 1000 кГц-тен 900 кГц-ке дейін 20 кГц қадаммен өзгерту, кернеудің шығыс сигналын өлшей отырып, өлшеудің нәтижелерін 3.1 кестесіне жазу.

Ескерту – Кернеуді вольт түрінде алу үшін модельдеуші кернеу кез келген анықталған жиілікте модулятордың кірісіне Uкір 40-қа көбейтілуі керек.

 

3.1 к е с т е

 

f,кГц

 

900

 

920

 

940

 

960

 

980

 

1000

 

980

 

960

 

940

 

920

 

900

Uшығ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) ЖМ-модуляторын В диапазонына ауыстыру. Экспериментті В диапазоны үшін қайталау (425 кГц – 475 кГц – 425 кГц). Өлшеудің нәтижелерін 3.2 кестесіне жазу.

 

3.2 к е с т е

 

f,кГц

 

425

 

435

 

445

 

455

 

465

 

475

 

465

 

455

 

445

 

435

 

425

Uшығ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4.3 Фазалық жылжуды өлшеу.

ЖМ-модуляторын В диапазонына ауыстыру. Жиілікті f=455 кГц-ке орнату. Дыбыстық сигналдардың генераторындағы жиілікті F=100 Гц-ке және амплитуданы 0,2 В орнату. Амплитуданы баяу  ұлғайту арқылы ЖМ-модулятордың шығысынан модульденген кернеу алу.

3.4.4 ЖМ толқынның осциллографта алынған түрін салып алу. а және b шамаларын өлшеу.

3.5 Нәтижелерді өңдеу

3.5.1 ЖМ сигналдарының генераторын күйге келтіру нәтижесінде (ЖМ модуляторы) Р1 потенциометрмен жұмыс дағдылары алынады, бұлардың көмегімен ЖМ-модуляторы және жиілік өлшегіш жөнделеді.

3.5.2  3.1 және 3.2 кестелердің нәтижелерімен кернеудің ЖМ –модуляторы шығысындағы  оның жиілікке тәуелділік графигін тұрғызу.

3.5.3  а және b  фазалық жылжудағы өлшеудің нәтижелерін b/а  қатынаста жазу. Қатынастары  %  енгізу.

3.6 Қорытынды

3.6.1 ЖМ-модулятордың шығысындағы кернеу.

3.6.2 Жиілік девиациясы төменгі жиілікті сигналдың Uмод  қандай параметрлеріне тәуелді болады?

3.7 Бақылау сұрақтары

3.7.1 Жиіліктік модуляция кезінде тасушы гармоникалық тербелісте   Uтас(t)  таратылатын хабар қандай көрсеткіштермен Uмод(t)   (төменгі жиіліктік сигнал) өзгертіледі?

3.7.2 Жиіліктік модуляция кезінде жиіліктің девиациясы нені көрсетеді?

3.7.3 Модульденген хабар Uмод(t), модульденбеген тербеліс және ЖМ-сигналы арасындағы фазалық жылжу неге пропорционалды?

3.7.4 Төменгі жиілікпен F  модульденген сигнал болғанда бір үндесті ЖМ- сигналының  жиіліктік модуляция индексі m қалай анықталады?

3.7.5 Бір үндесті модуляция кезінде ЖМ-сигналының аналитикалық өрнегі қалай жазылады, егер m << 1?

3.7.6 ЖМ-сигналының спектограммасы қалай бейнеленеді, егер m << 1?

3.7.7 ЖМ-сигналының векторлық диаграммасы қалай бейнеленеді, егер m << 1?

3.7.8 АМ және ЖМ-сигналдарының аналитикалық өрнегі, спектрограмма және векторлық диаграмма түрлілігі неге негізделген?

3.7.9 Аз индексті модуляция кезінде ЖМ-сигналы спектрінің ені неге тең?

3.7.10 m >> 1  индексті модуляция кезінде ЖМ-сигналы спектрінің тәжірибелік ені неге тең?

3.7.11 ЖМ-сигналының  зиянды сызықсыз амплитудасының өзгерісі таратылатын хабардың бұрмалауына әкеледі ме?

                   

3.1 сурет - Жиіліктік модуляция сигналы үшін құрылған блок-сұлбасы

3.2 сурет - ЖМ-толқынының  фазалық жылжуын өлшеу

4 Зертханалық жұмыс №4. Жиіліктік модульденген тербелістерді детектірлеу

Жұмыстың мақсаты: жұмыстың принципін және жиіліктік  детектордың сипаттамаларын зерттеу.

4.1 Тапсырма

4.1.1 ЖМ-сигналы кірісіндегі амплитудасы тұрақты болғандағы жиіліктік детектордың детекторлық сипаттамасын алу.

4.1.2 Жиіліктік детектордың жиіліктік сипаттамасын құруды және таңдау жасауды үйрену.

4.1.3 Жиіліктік детектордың сипаттамасының сызықтылығын Uшығ=f(Uкір) зерттеу.

4.2 Жұмысқа дайындық

4.2.1 «Жиіліктік детектірлеу» [1.c. 299-300], «Бұрыштық модуляциямен болатын сигналдарды детектірлеу» [2, c. 303-307], «Жиіліктік детектірлеу» [3, c. 251-254] бөлімдерін қайталау.

4.3 Құрылғыны сипаттау

Құрылғының (4.1 суретті қара) блок – сұлбасы құрылады:

а) СОМ 2-2, СОМ 2-1 блоктар;

б) екі арналы осциллограф;

в) ЖМ-модулятор;

г) дыбыстық сигналдардың генераторы (AUDIO  генераторы) көрсеткіштерімен: Umax шығ =10 В, Fнч =10-100 кГц, шығыс кедергісі Rшығ=50 Ом; 

д) қатынас детекторымен;

ж) жиілік өлшегіш;

и) қоректену көзі;

к) сандық вольтметр;

л) туынды детекторымен.

4.4 Жұмыстың орындалу реті

Суреттері №4 зертханалық жұмыстың соңында көрсетілген.

Детектрлеуді 2 әдіспен іске асырамыз:

а) қатынас детекторымен;

б) туынды детекторымен.  

4.4.1 Қатынас детекторы күйіне келтіру

Суретте бейнеленген сұлбаны жинау. Сұлбаға кіретін қатынас детекторы 4.2 суретте көрсетілген.

ЖМ-модуляторы f=455 кГц-ке  келтіру және шығыс кернеудегі амплитуданы Uшығ жм= 1.5 В орнату. Кернеудің бұл мәнін вольтметрде не осциллографта реттеп отыру. Дыбыстық генераторды модельдеуші сигналмен U= 10 В және Fтж =20 кГц-ке  ЖМ-модулятордың Mod In кірісіне қосу.

ЖМ-модулятордың шығысы  және қатынас детекторының ЖМ кірісін жалғау (OSC  OUT ұяшығы FM In ұяшығымен). Кейін осциллографтың А арнасын қатынас детектордың Vout шығыс ұяшығына (Ratio detector), ал Б арнасын модулятордың Mod In кірісіне қосу. Осциллографтың реттеушісімен әрекет жасау арқылы және детектордың Т1 және Т2 түрлендіргіштерімен, осциллографта S қисықты бейнесін алу (4.3 суретті қара). Осциллографтағы А және Б арналарының күшеюін назарға ала отырып, S қисығын масштабта салу.

4.4.2 Детектордың жиіліктік сипаттамасын алу.

Дыбыстық жиіліктің генераторын ЖМ-модулятордан ағыту. Модулятордың жиілігін жоғары және төмен 455 кГц-ке өзгерте отырып, сандық вольтметрді Vout ұяшығына қосып, әрбір жиілікте қатынас детектордың щығыс кернеуін  өлшеу. Өлшеудің нәтижелерін 4.1 кестеге жазу.

 

4.1 к е с т е

Fжм, кГц       

425

435

445

455

465

475

485

Uшығ.детек.қатынас, В

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4.4 Туынды детектор күйіне келтіру.

Туынды детектор жұмысына келтіру үшін, детектор алдында ЖМ-модуляторының шығысына фаза жылжымалы тізбекті іске қосу қажет, яғни ЖМ-модуляторының клеммасын СОМ 2/2 кірісімен жалғау (Input). L1 орамның индуктивтілігін өзгерте отырып, ЖМ-модуляторының шығысы және V0 0-ден 180-ге дейін шығыс арасындағы фаза айырымына жету; L1 – бұл өзгерту бұрышы; V0 – ең жоғарғы шығыс сигналын алу қажет. ЖМ генераторының жиілігін өзгерте отырып, «V0» ұяшығында ең жоғарғы сигнал болғанда кернеудің кірісі және шығысы арасындағы фаза айырымы 900 аралығында түрленеді.

Туынды детектор сұлбасын жинау (4.5 суретті қара).

Туынды детекторының кірісін («Input» ұяшығын) ЖМ-модулятордың U=1В шығыс кернеуімен  қосу. ЖМ-модулятордың жиілігін 400 кГц-тен 500  кГц-ке өзгерте отырып, детектордың шығысында кернеуді өлшеу. Нәтижесін 4.3 кестесіне жазу.

 

4.3 к е с т е

 

Fжм, кГц

 

 

400

 

420

 

440

 

460

 

480

 

500

Uшығ детект. Туынды. В

 

 

 

 

 

 

4.5 Нәтижелерді өңдеу

4.5.1 4.4.1 - тармағын орындау нәтижесінде қатынас детекторына шығысынан алынған S тәрізді пішіндегі қисықты салу. Детекторлық сипаттамасынан алынған пішінді түсіндіру.

4.5.2 4.1 - кестесінің берілгені бойынша Uшығ.дет. ЖМ-модулятордың шығысындағы жиілікке тәуелділік графигін тұрғызу. Қорытынды жасау.

4.5.3 4.2 - кестесінің берілгені бойынша Uшығ.дет.= f(Uкір.мод.) тәуелділіктегі графикті тұрғызу және алынған графиктің сызықтылығын тексеру. Қорытынды жасау.

4.5.4  4.3 - кестесінің берілгені бойынша Uшығ.дет.= f(fжм) детектордың статистикалық сипаттамасын тұрғызу.

4.6 Қорытынды

4.6.1 Қатынас детекторы мен туынды детекторының шығысында алынған сигналдардың әртүрлі пішінін неге байқаймыз?

4.6.2 Фаза жылжымалы тізбектің жұмысын түсіндіру

4.7 Өзін-өзу тексеруге арналған сұрақтар

4.7.1 Сигналдың қандай көрсеткіші сигналдың жиілігі өзгерген кезде амплитуда – жиіліктік детекторларда өзгереді?

4.7.2 Сигналдың қандай  көрсеткіші сигналдың жиілігі өзгерген кезде фаза-жиілікті детекторларда өзгереді?

4.7.3 Бұзылған контурлы детектордың амплитуда – жиіліктік сұлбасын бейнелеу (қатынас детекторы).

4.7.4 Бұзылған контурлы ЖМ-детекторындағы детекторлық сипаттама  неге S тәрізді пішінге ие, түсіндіріңіз.

4.7.5 Қатынас детекторының  сұлбасында Т1 және Т2 түрлендіргішінің белгіленуі қандай?

4.7.6 Қатынас детекторының жиілігі қандай векторлық диаграммаға ие:

а) модуляция болмаған жағдайда;

б) егер жиілігі резонанстан жоғары;

в) егер жиілігі резонанстан төмен.

4.7.7 Қатынас детекторының жүктемесіне бөлінген, төменгі жиілікті сигналдың амплитудасын қалай анықтауға болады?

4.7.8 Туынды детекторында фаза жылжымалы тізбектің белгіленуі қандай?

4.7.9 Фаза жылжымалы тізбек қалай орнатылады?

4.7.10 Туынды детектор сұлбасын бейнелеу және сұлбаның жұмыс принципін түсіндіру.

1-модулятор;

2-детектор;

3-осциллограф.

4.1 сурет - Құрылғының блок-сұлбасы

 

4.2 сурет - Қатынас детекторының электрлік принципиалдық сұлбасы

 

1) дыбыстық генератордың шығысындағы сигнал;

2) ЖМ-модулятор;

3) қатынас детекторы.

Подпись:  

4.3 сурет - Қатынас детектордың S-тәрізді қисықты алудағы құрылғының блок-сұлбасы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FM

OSCILLATOR

 
          1) ЖМ – генератор;

          2) СОМ-2/1 блогы;

          3) СОМ-2/2  блогы.

4.4 cурет - Фаза-жылжымалы тізбекті қосудағы құрылғының блок-сұлбасы

 

 

4.5 сурет - Туынды детектордың электрлік принципиалдық сұлбасы

 

5 Зертханалық жұмыс №5. Біржолақты модуляцияны зерттеу

 

Жұмыстың мақсаты: біржолақты және екіжолақты модуляция кезіндегі амплитудалық модулятордың тәртібін зерттеу.

5.1 Тапсырма

 

5.1.1 БЖМ сигналдың артықшылығын бақылау.

5.1.2 БЖМ сигналдың спектрлік және амплитуда- жиіліктік сипатын талдауды үйрену.

5.1.3 Біржолақты және екіжолақты модуляцияны зерттеу.

5.1.4 БШЖ-ты детектрлеуді зерттеу.

5.1.5 Механикалық сүзгінің жұмысын зерттеу.

5.2 Жұмысқа дайындық

«Балансты амплитудалық модуляция», «Біржолақты амплитудалық модуляция», « Балансты және біржолақты модуляция» бөлімдерін қайталау.

5.3 Құрылғыны суреттеу

Зертханалық жұмыстың барлық тармақтарын орындау үшін:

а) Umaxшығ=10 В, Fтж=10-100 кГц, шығатын кедергі Rшығ 50 Ом параметрлері бар дыбыстық сигнал генераторы (AUDIO генератор );

б) екі арналы осциллограф 1 кГц, 5 мВ/div;

в) 3 МГц дейінгі тасушы жиілік генераторы, 10В, шығыс кедергісі 50Ом;

г) жиілік өлшегіш;

д) милливольтметр;

е) 20кΩ/v зертханалық мультитестр;

ж) СОМ 3/1, 3/2, 3/3 блогтары

и) Master Board B - 1/A құрылғысы;

к) қоректену көзі +12V, -12V

л) балансты модулятор;

м) гетеродин.

5.4 Жұмыстың орындалу реті

№5 зертханалық жұмыстың соңында суреттер келтірілген.

Бұл зертханалық жұмыста СОМ 3/1, СОМ 3/2, СОМ 3/3 блоктары қолданылады. Бұл блоктардың кернеу қоректенуі (+12 V) кернеу арнасының қоректену көзінен және (-12 V) анодты қоректену көзінен болады. СОМ 3/1, СОМ 3/2, СОМ 3/3 блоктары СОМ 3/1, СОМ 3/2, СОМ 3/3 блоктары СОМ 3/1, СОМ 3/2, СОМ 3/3 блоктары МВ - 1 DEGEM бағдарламасының үлгісіне қойылады.

Тәжірибені орындау алдында өз кезегінде БШЖ құрылғысының жалпы компоненті болатын тепе-теңдік модулятор жұмысын зерттеу керек. Бұл жұмыста балансты модулятор БШЖ - модуляторының негізгі әдісін көрсету, сонымен қатар демодульдеуші жүйенің бөлігі ретінде қолданылады.

5.4.1 Механикалық сүзгінің жұмысын зерттеу:

а) механикалық сүзгінің қисық таратуын зерттеу ( статикалық тест).

5.1 суретінде көрсетілген сұлбаны жинау. Тіректі жиіліктік сигнал генераторының шығысына (AUDIO генератор) f= 20 кГц жне U= 1 В тұрғызу (In клемасы), содан соң жиілікті баяу өзгерте отырып, кіріс кедергісін тұрақты ұстап отырып, сүзгінің шығыс кернеуін өлшеу (Out клемасы). ­­Өлшеулерді 5.1 кестесіне енгізу.

 

          5.1 к е с т е

 

f, кГц

 

2

 

4

 

8

 

12

 

30

 

50

 

Uшығ, В

 

 

 

 

 

 

Ескерту - Жолақты сүзгінің (band past filtr) жиілікті өткізу жолағының ені жіңішке болғандықтан, берілген аралықтағы өлшеулер кішкентай жиілікті  аралықта жүргізіледі. Жиілік жолағының ені (5±1,0кГц- 0,5кГц).

б) механикалық сүзгінің қисық таратуын зерттеу (динамикалық тест).

5.1 суретінде көрсетілген сұлбаны жинау, бірақ сигнал генераторын (RF signal denerator) гетеродинмен ауыстыру. Гетеродинді ретке келтіру U=1 B, f= 455 кГц. Fтас= 455 кГц арқылы гетеродинді модульдеу, девиацияны 200 Гц жасау (зертханалық жұмыс №3).

Осциллографты “exit x” генераторына орнату. Осциллографтың У кірісіне f= 20 Гц сигналды қосу, экранда сүзгінің қисық таратуы пайда болады, оны салып, қорытынды жасау керек.

Ескерту - Симметриялық қисықты алу үшін дыбыс модульдеудің сигналының кернеуін үлкейту немесе гетеродиннің резонанстық жиілігін бірнеше килогерцке өзгерту керек.

5.4.2 Екіжолақты модуляторды тепе-тең модулятор арқылы алу.

Екіжолақты модулятордың блок сұлбасы 5.2 суретте көрсетілген

Екіжолақты модуляторды алудың арнайы сұлбасы 5.3 суретінде көрсетілген.

Орнатамыз:

- гетеродинде fжм= 455 Гц, Uжм=2 B;

- дыбыстық жиілікті генераторды F=4 кГц, U=1 В.

Сигнал модулятордың, гетеродиннің және дыбыс генератордың шығысынан осциллографқа алма кезек беріледі, оны алып және сигналдың пішінін салып алу. Параметрлерімен манипуляция жасап, екі жолақты модуляцияны алу. Алынған сигналдың пішінін салып алу.

5.4.3 Талапқа қойылған бүйір жолағын таңдау

Осы тәжірибені жасау үшін екі жолақты сигналды алып, оның бір бүйір жолағын әлсірету керек. Резонанс жиілігінің айналасында екі жолақты модуляцияланған сигнал тепе-тең модулятордың шығысында екі симметриялық бүйір жолағынан құралады (fжм=455 кГц, f=4 кГц ).

Әлсіретілген бүйір жолағының блок-сұлбасы 5.4 суретте, ал электрлік принципиалды тәжірибелік сұлбасы 5.5 суретте көрсетілген.

Тиісті бүйір жолағын таңдау үшін генераторларды лайықты жиілікке орнату керек. Сұлбаны ретке келтіру, модулятордың шығысында екі жолақты сигналдың пайда болуына байланысты (5.4.2 бөлімін қара), содан соң геторидиннің f өлшеу және оны ретке келтіру үшін осы шарттар орындалу керек:

а) жоғарғы бүйір жолағы үшін:

flo + far = Fac,

мұндағы, flo- гетеродиннің жиілігі;

far- 4 кГц;

Fac- сүзгінің резонанс жиілігі 5.4.1 бөлімінде анықталғанындай (механикалық немесе динамикалық тестегі сияқты). Осциллографта БШЖ-ты сигналды аламыз; сүзгінің шығыс сигналы гармоникалық сигналды өздігінен бейнелеуін тексеру.

б) төменгі бүйір жолағын алу шарты:

flo - far =fac.

Алынған сигналдың пішінін салып алу.

5.4.4 БШЖ–ны детектрлеу.

БШЖ детектірлеуінің блок-сұлбасы 5.6 суретте көрсетілген.

БШЖ құрамында – таратқыш және БШЖ қабылдағышы бар толық арналы байланыс 5.7 суретте көрсетілген.

Гетеродинде және таратқышта және қабылдағыштағы жиілік бір эксперименталды зерттеуде қолдануға керекті электрлі принципиалды тәжірибелік сұлба 5.8 суретте көрсетілген.

5.4.2 және 5.4.3 бөлімі сияқты жүйе дәл солай жөнделеді.

Жақсы нәтижелер алу үшін осциллографтың ұңғы генераторын 1 мсек /см –ге орнату керек:

а) тәжірибені алып және сигналдың келесі пішінін салып алу керек:

1) сигналды модульдеу (дыбыстық генераторды);

2) екі жолақты модулятордың шығыс сигналы;

3) сүзгінің шығыс сигналы;

4) дыбысты күшейтетін шығыс сигналы (детектрлі сигнал);

б) детектордың шығыс сигналының пішінін салып алу.

5.4.5 Арнаның амплитуда-жиіліктік сипаттамасы (АЖС).

Арнаның АЖС –тегі ең үлкен қиыншылығы  гетеродинді дұрыс күйге келтіру болып табылады. Үйлесімді нәтижеге  жету үшін гетеродиннің жиілігі келесі шартқа жауап беруі керек:

flo + fAF = f (FC-3dB) .

Мұндағы: flo- гетеродиннің жиілігі;

                 fAF – 300 Гц;

                 f (FC-3dB)- сүзгінің төменгі жиілігі.

Арнаның АЖС –ын  сүзгі жолағының ені арқылы анықтауға болады. Ол 5.4.1 (а), 5.4.2 (б) бөлімдерінде көрсетілген, демек дыбыс сигналдың жиілігін 300 Гц-тен 5 кГц-ке дейін өзгерте отырып, дыбыс сигналдың шығыс және кіріс кернеуін өлшеу. Нәтижелерді 5.2 кестеге енгізу.

 

5.2 к е с т е

f дыбыс

генераторы,

кГц          

 

300

 

600

 

1000

 

2000

 

2500

 

5000

Uвх дыбыс

генераторы,

В

 

 

 

 

 

 

Uвых дыбыс

генераторы,

В

 

 

 

 

 

 

 

5.4.6 Қабылдағыш пен таратқыштың арасындағы гетеродиннің жиілік айырмашылығының әсерін тексеру.

5.8 суретте көрсетілген сұлбаны жинау, бірақ қабылдағыштағы гетеродинді дыбыстық жиіліктің сыртқы генераторына ауыстыру керек. Қабылдағыштағы гетеродинді 5.4.2 , 5.4.3 бөлімдерінде түсіндірілгендей күйге келтіру керек, дыбыстық жылдамдығы f=2 кГц.

Жиілік өлшегішті қолдана отырып, қабылдағыштың гетеродин жиілігін өлшеу және дыбыстық жиіліктің сыртқы генераторын ±1 Гц дәлдікте жиілікті орнату. Сыртқы гетеродиннің жиілігін ±10 Гц және ± 50 Гц өзгерте отырып, әр жағдайда дыбыстық сигналдың  жиілігін өлшеу.

Нәтижені 5.3 кестеге енгізу.

 

              5.3 к е с т е

 

f дыбыс генераторы, Гц

 

 

Fгет. Таратқыш., Гц

 

 

U дыбыс жиілігі., В

 

 

5.5 Нәтижені өңдеу

5.5.1 5.4.1 бөлімінің орындалу нәтижесінен:

а) (5.1 кестені қара) сүзгінің статикалық сипаттамасын Uшығ=f(fтірек ген) тұрғызу, содан соң K= Uшығ/Uкір.тір.ген. коэффициентін есептеу. 5.4.1 бөлімінің орындалу нәтижесінен:

б) сүзгінің қисық таратуын тұрғызу және алынған нәтижелерді өңдеу.

5.5.2 5.4.2 бөлімінің нәтижесінен алынған сигналдардың пішінін түсіндіру.

5.5.3 5.4.3 бөлімінің нәтижесінен алынған сигналдардың пішінін түсіндіру.

5.5.4 5.4.4 бөлімінің нәтижесінен алынған сигналдардың пішінін түсіндіру.

5.5.5 (5.2 кестені қара) Өлшеудің нәтижесі бойынша Uшығ=f(Uкір) дыбыстық генератордың кірісіне шығыс кернеуінің Uшығ тәуелділік графигін тұрғызу, яғни амплитуда-жиіліктік сипаттамасының арнасын алу.

5.5.6 Өлшеудің нәтижесі бойынша (5.3 кестені қара) гетеродин арасындағы жиілік айырым функциясы ретінде дыбыстық жиіліктің кернеу амплитудасының графигін тұрғызу.

5.6 Қорытынды

5.6.1 Берілген сұлба жұмысында сүзгі қандай функцияны атқарады?

5.6.2 Берілген сұлба жұмысында гетеродин  қандай функцияны атқарады?

5.6.3 Екі жолақтымен салыстырғанда БШЖ-тың артықшылығы неде, сонымен қатар басылыңқы емес тасушысы бар модуляция?

 

5.7 Өзін - өзі тексеру сұрақтары

 

5.7.1 Балансты модуляциясымен бір үндесті АМ сигналының матеметикалық модулі қалай жазылады?

5.7.2 Балансты модуляциясымен бір үндесті басыңқы төменгі бүйірлік жиілігімен БШЖ сигналының математикалық модулі қалай жазылады?

5.7.3 Сигналдың балансты модуляциясымен осциллограмма қалай бейнеленеді?

5.7.4 Сигналдың балансты модуляциясымен спектрлік диаграммасы қалай бейнеленеді?

5.7.5 БШЖ сигналдардың артықшылығы неде?

5.7.6 М 1 кезіндегі  БШЖ сигналы мен қарапайым АМ-сигналы үшін айнала қоршалынған бір үндесті модульдеуші сигналдары қалай бейнеледі?

1) тірек жиілікті сигнал генераторы;

2) жолақты сүзгі;

3) осциллограф.

5.1 сурет - Механикалық сүзгінің жұмысын тексеруге арналған сұлба

 

 

                          1) гетеродин;

   2) дыбыс генераторы;

   3) балансты модулятор.

5.2 сурет - Екі жолақты модуляциясының блок сұлбасы

 

          1) дыбыс генераторын U=500mV,f=4кГц өзгерту;

2) гетеродин;

3) Unite- модуляторын  U=500mV өзгерту.

5.3 сурет - Екі жолақты модуляцияны алу электр принципиалды сұлбасы

 

 

1) екі жолақты модулятордың шығысы;

2) сүзгі;

3) буфер.

5.4 сурет - Бүйір жолағының әлсірету блок сұлбасы

 

 

    1) гетеродин;

    2) дыбыс генераторы;

    3) жолақты сүзгі.

5.5 сурет - Бүйір жолағын таңдау электр принципиалды сұлбасы

 

1) гетеродин;

2) балансты модулятор;                                                                

3) жолақты сүзгі;

4) дыбыс күшейткіш.

5.6 сурет - БШЖ детектірінің блок – сұлбасы

 

1 таратқыш:

1.1 дыбыс генераторы;

1.2 балансты модулятор;   

1.3 буфер;

1.4 жолақты сүзгі;

1.5 гетеродин.

2 қабылдағыш:

2.1 дыбыс күшейткіш;

2.2 балансты модулятор;   

2.3 буфер;

2.4 гетеродин;

5.7 сурет - БШЖ арна байланысының блок-сұлбасы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) дыбыс генераторы;

2) жолақты сүзгі;

3) гетеродин.

5.8 сурет - БШЖ байланысының тәжірибелік сұлбасы

 

Әдебиеттер тізімі

 

1. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. -   М.: Высшая школа, 2000.

2. Нефедов В.И. Основы радиоэлектроники и связи. – М.: Высшая школа, 2002.

3. Панфилов И. П., Дырда В. Е. Теория электрической связи. – М.: Радио и связь,1991.

 

Мазмұны

 

Зертханалық жұмысқа жалпы нұсқаулар                                                    4

1 Зертханалық жұмыс №1. Амплитудалық модуляция                             5

2 Зертханалық жұмыс №2. АМ-сигналды детектрлеу                               9

3 Зертханалық жұмыс №3. Жиілікті модуляция                                       14

4 Зертханалық жұмыс №4. ЖМ-сигналды детектрлеу                             18

5 Зертханалық жұмыс №5. Бір жолақты модуляцияны зерттеу              23

Әдебиеттер тізімі                                                                                          33

 Жиын. жос. 2013 ж., реті 128