Коммерциялық емес  акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Радиотехника кафедрасы

 

 

РАДИОТЕХНИКАЛЫҚ ТІЗБЕКТЕР МЕН РАДИОҚАБЫЛДАҒЫШ ҚҰРЫЛҒЫЛАР

5В071900-   Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығының барлық   түрінде оқитын студенттеріне зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқау

 

 

 Алматы 2012

Құрастырушылар: Достиярова А.М., Сафин Р.Т.  5В071900 – «Радиотехника, электроника және телекоммуникация» мамандығының барлық түрінде оқитын студенттері үшін зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар. – Алматы:АЭжБУ, 2012 ж. – 56 б.

 

Әдістемелік нұсқаулар студентті радиоқабылдағыш құрылғыларда орындалатын үрдістермен таныстыруға арналған. Студенттер жиілік түрленуі, қабылдағышты күшейтудің автоматты реттеу жүйелері, АМ сигналдарының супергетеродинді қабылдағышының жұмыс принципі, жиіліктік детекторлар, аралық жиілік күшейткіштерін зерттеу орын алатын зертханалық жұмыстарды орындайды. Олардың жұмыс режимдерін зерттеу негізгі сапалық көрсеткіштерді бағалап,  радиоқабылдағыш құрылғылардың негізгі түйіндерінде орындалатын процесстерді тереңірек түсінуге мүмкіндік береді. Жұмыстар зерханалық стендтерде орындалады.

Табл.  18, сур. – 12, библиогр. –  8  аты.

 

Пікір берушілер: тех.ғыл.канд., А.Ә. Көпесбаева

         Ó «Алматы энергетика және байланыс университеті » КЕАҚ, 2012 ж.

 

1 Зертханалық жұмыс №1. Супергетеродинді АМ сигналдарының қабылдағышының жұмыс қағидасын оқу

 

Жұмыс мақсаты: супергетеродинді АМ сигналдарының қабылдағышының жұмыс принципімен және оның негізгі түйіндерімен танысу. Радиохабар көрстеткіштерін анықтау мен сипаттамаларын алуды практикалық түрде үйрену.

 

1.1 Зертханалық макеттің сипаты

 

Зертханалық макет ауыстырмалы блок түрінде орындалған және бақылау – өлшеуіш құрылғымен бірге көрсеткіштерді өлшеп радиоқабылдағыштың әр түрлі нүктелерінде сигналдардың пішіндерін бақылауға мүмкіндік береді. Функционалды сұлба макеті оның жоғарғы панелінде орналасқан, сонымен қатар бұл жерде бақылау – өлшеуіш  құрылғыларын, реттеуші және коммутациялық құрылғыларды жалғауға арналған қосқыш (разъем) орналасқан:

1) гетеродин жиілігін реттеу топсасы (ручка) «РЕТТЕУ»;

2) гетеродин ажыратқышы;

3) АРУ ажыратқышы;

4) ДЖК шығыс кернеудің реттеу топсасы «ДЫБЫС ҚАТТЫЛЫҒЫ».

 

 

1.1сурет –  «Супергетеродинді АМ сигналдарының қабылдағышының жұмыс принципін үйрену» ауыстырмалы блогының беттік панелі

 

АМ радиосигналының бастауы рөлін өлшеу жүргізу кезінде ЖЖ генератор орындай алады, ол зертханалық қондырғының №2 блогында орналасқан. ЖЖ генератор 3 құрама диапазон жиілігі бойынша қайта құрылады және оның құрама жиілік индикаторы бар. Генератордың шығыс кернеуі индикатор көрсеткішін құру кезінде «0 дБ» ұяшығында 1 В қа тең. Амплитудалық модуляция  ТЖ генераторынан берілетін, осы қондырғы панелінде орналасқан ТЖ кернеуімен орындалады. Модуляция тереңдігі осциллограф көмегімен көзбен өлшеу арқылы анықталады.

Қажет кезінде ЖЖ сыртқы генераторы қолданыла алады (Г4-102 ұсынылады).

Зертханалық қондарғының №4 блогында екі коммутацияланатын кірісі бар жиілік өлшегіш орналасқан. Бір кірісі гетеродин шығысындығы кернеу жиілігін өлшеуге арналған. Екінші кірісін сыртқы ЖЖ генераторын қолдану кезінде кернеу жиілігін өлшеу үшін пайдаланған жөн.

Қосқыш арқылы өтетін қабылдағыш шығысы (зертханалық қондырғының №5 панелінде орналасқан) не жүктелім эквиваленті болып табылатын R_H резисторымен, немесе дыбысзорайтқышпен жалғанады.

Жұмысты орындау үшін міндетті түрде қажет қосымша құрылғылар мыналар:

-         екішуақты осциллограф (екі каналды);

-         айнымалы кернеуге ие милливольтметр.

Жұмыс барысында мыналарды ескеру қажет:

1) макет радиохабар станцияларын қабылдауға арналмаған, ол тек қана оқу мақсаттарында қызмет етеді;

2) қабылдағыш қайта құрудың тар диапазонына ие. Қабылдағыш реттеуінің орташа жиілігі 800 кГц ке тең. Аралық жиілік 455 кГц ке тең;

3) макет қосқыштарындағы кернеу өлшемдері қабылдағыш сұлбасындағы кернеуге сәйкес келмеуі мүмкін, себебі макеттің принципиалды сұлбасы бақылау-өлшегіш құрылғының қосылуы кезінде  радиоқабылдағыштың өзінің көрсеткіштерінің айтарлықтай өзгергенін білдірмеу үшін құрылған;

4) өлшеулердің көбісін дыбысзорайтқыштың қосылған кезінде орындау қажет. (№5 панельдегі қосқыш- R_экв орнында) Дыбысзорайтқыштың қосылуы қабылдағышты реттеу кезінде қысқа уақыт мерзімінде ғана орындалады.

 

1.2 Үй жұмысы

 

1.2.1 Дәрістер жинағы және [1], 334-392 б., [2], 335-337 б. әдебиеттері бойынша тақырыптың негізгі сұрақтарына дайындалыңыз.

1.2.2 Жұмыс шаблонын дайындаңыз.

 

1.3 Жұмыс тапсырмасы

 

1.3.1  Радиоқабылдағыштың макетінің бақылау нүктелеріндегі кернеулерді осциллографтау.

1.3.2 Кіріс тізбектің амплитуда-жиіліктік сипаттамасын алу.

1.3.3  Аралық жиіліктегі күшейткіштің амплитудалы-жиіліктік сипаттамасын алу.

1.3.4 Радиоқабылдағышты сигнал жиілігіне құру

1.3.5 Симметриялық сигнал бойынша қабылдағыштың таңдаулылығын анықтау.

1.3.6  Көршілес канал бойынша қабылдағыштың таңдаулылығын анықтау.

 

1.4 Жұмыстың орындалу реті

 

1.4.1  Радиоқабылдағыштың макетінің бақылау нүктелеріндегі кернеулерді осциллографтау.

1.4.1.1 1.2-сурет бойынша қосылуды орындау

Осциллографтың I кірісін ТЖ «0дБ» генератордың шығысына қосу. Осциллографтың II кірісін ЖЖ «0дБ» генератордың шығысына қосу. Осциллографтың синхрондау режимі – I кіріс бойынша. Айналу ұзақтығы 0,2 мс/бөл.Осциллографтың кіріс коммутаторларын, II кіріске берілетін кернеудің көрінісіне сәйкес жағдайға орналастыру.

1.4.1.2 «АРУ» тумблерін «ҚОСУ» жағдайына қою. Гетеродиннің қосу тумблерін «ҚОСУ» жағдайына қою. Радиоқабылдағыштың жүктелімі ретінде дыбыс зорайтқышты қосамыз. «ДЫБЫС ҚАТТЫЛЫҒЫ» реттеушісін орташа жағдайға құру.

1.4.1.3 ЖЖ генератордың шығыс кернеуінің қажетті көрсеткіштерін келесі кезекте құру:

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

- «-20дБ» шығысындағы кернеу 10мВ(сыртқы вольтметр көмегімен құру);

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

- модуляция тереңдігі 50% (көзбен осциллограф көмегімен құру. Модуляция тереңдігі ТЖ генератордың кіріс кернеуінің өзгеруі кезінде өзгеріске ұшырайды ). ТЖ генератордың вольтметрлікк көрсеткіштері бойынша кернедің өлшемін U_{НЧ 50%}  және сәйкес модуляция тереңдігін жазу 50%.

Қосу үшін СР-50 тройнигін қолдану керек.

АМ сигналдарының супергетеродинді қабылдағыштың жұмыс принципін үйрену.

 

 

1.2 сурет - Зертханалық макеттің бақылау нүктелеріндегі кернеуді      осциллографтауды жүргізуге арналған зертханалық қондырғы элементтерін қосу сұлбасы

1.4.1.4 Осциллографтың II кірісін гетеродиннің (КТ3) шығысына қосу. КТ3 кернеуін осциллографтау. Осциллографтың синхрондау режимі – II кіріс бойынша. Айналдыру уақыты 0,2 мкс/бөл.

1.4.1.5 Осциллографтың II кірісін УПЧ(КТ5) шығысына қосу. Гетеродин шығысын №4 панельдегі жиілік өлшегіштің кірісімен жалғау. Гетеродинді дыбыс зорайтқышта өзгеріске ұшырамаған 1000Гц жиіліктегі дыбыс естілетіндей етіп құру. (гетеродин реттеуінің жиілігі – шамамен 1255кГц)

КТ5 тегі кернеуді осциллографтау. Осциллографтың синхрондалу режимі – I кіріс бойынша. Айналу ұзақтығы 0,2 мс/бөл. Гетеродин жиілігінің 1255 кГц тен + 20кГц ке ауысуы кезінде сигналдың жоғалатындығына көз жеткізу.

1.4.1.6 Осциллографтың II кірісін детектор(КТ6) шығысына жалғау. КТ6 кернеуін осциллографтау. Осциллографтың синхрондалу режимі – I кіріс бойынша. Айналу  ұзақтығы  0,2 мс/бөл.

1.4.1.7 Осциллографтың II кірісін УЗЧ (КТ7) шығысына жалғау. КТ7 кернеуін осциллографтау. Осциллографтың синхрондалу режимі – I кіріс бойынша. Айналу  ұзақтығы  0,2 мс/бөл.

1.4.2 Кіріс тізбектің амплитуда-жиіліктік сипаттамасын алу

1.4.2.1 Гетеродиннің реттеу жиілігін тексеру – 1255 кГц. Гетеродинді сөндіру. Содан соң «РЕТТЕУ» топсасының орналасуын өзгертпеу.

1.4.2.2 1.3 суретке сәйкес қайта қосуды орындау.

1.4.2.3 ЖЖ генераторының шығыс кернеуінің көрсеткіштерін құру:

-       жиілік 800,0 кГц (ЖЖ генератордың II диапазоны);

-       модуляция тереңдігі 0% (көзбен осциллограф көмегімен құру. Модуляция тереңдігі ТЖ генератордың шығыс кернеуінің өзгеруі кезінде өзгеріске ұшырайды);

-       генератордың шығыс кернеуі 500 мВ (милливольтметр көмегімен құру). Кейінен п.2 орындау кезінде ЖЖ генератордың шығыс кернеуінің өлшемін ауыстырмаңыз!

 

 

1.3 сурет – Кіріс АЖС тізбегін алуға арналған зертханалық    қондырғының элементтерін жалғау сұлбасы

1.4.2.4 ЖЖ генераторының жиілігін II құрама диапазон шеңберінде өзгерту арқылы, кіріс тізбектің шығысындағы генератор (кіріс тізбектің АЖС) жиілігінен кернеудің қатыстылық графигін алып 1.1 кестені толтыру.

 

1.1 кесте

Генератор жиілігі, кГц
Uкір=500мВ кезінде кіріс тізбектің шығысындағы кернеу Uшығ, мВ
Кіріс тізбектің шығысындағы тұрақталған кернеу Uшығ/ Uшығ макс

 

АЖС алу кезінде әртүрлі таңдалған жиіліктерде берілген диапазон шектерінде 10 өлшемнен аз алынбауы тиіс. Кестеге міндетті түрде ВЦ резонансты жиілігіндегі өлшеулер нәтижелері енгізілуі тиіс. U_шығ/ U_{шығ макс} өлшемі кестенің 2 – ші жолына енгізілген кернеулердің мәндерінің максималдысына сәйкес келеді.

Кестені 1 және 3–ші жолдарына енгізілген деректер бойынша кіріс тізбектің АЖС графигін тұрғызу. Графикте 0,707 деғгейі бойынша ∆f_ВЦ өткізу жолағын көрсету.

1.4.2.5 жоғарыда көрсетілген әдіс бойынша гетеродиннің сәйкес жиіліктерінде «РЕТТЕУ» топсасының орналасуы кезінде 1200 кГц және 1310 кГц кезінде АЖС ВЦ алу.АЖС ВЦ графиктерін  графиктерін алдындағыдай координата осьтерінде құру. Графиктерді салыстырып, қажетті қорынтындыларды жасау.

1.4.3 Аралық жиіліктегі күшейткіштің амплитудалы-жиіліктік сипаттамасын алу

1.4.3.1 1.4 суреттегідей жалғауды орындау. АЖС УПЧ алу кезінде гетеродин қосулы, АРУ өшірулі болуы тиіс.

 УПЧ кірісіне ЖЖ генератор шығысынан 10мВ модуляцияланбаған, жиілігі 435 – 475 кГц, кернеу беру.Кернеу өлшемін милливольтметр көмегімен бақылауға алу. Өлшеу жүргізу кезінде генератордың шығыс кернеуін тұрақты етіп ұстап тұру.

 

 

1.4 сурет - АЖС УПЧ алу үшін зертханалық қондырғы элементтерін жалғау сұлбасы

 

1.4.3.2 генератордың 440 кГц – 470 кГц жиілік диапазонында УПЧ шығысындағы кернеудің генератор жиілігіне қатыстылығын алу және 1.2 кестені толтыру.

 

1.2 кесте

Генератор жиілігі, кГц
Uкір=10мВ кезінде УПЧ шығысындағы кернеу Uшығ, мВ
УПЧ шығысындағы тұрақталған кернеу Uшығ/ Uшығ макс

 

1.4.3.3 1.2 кесте мәндері бойынша тұрақталған АЖС УПЧ графигін тұрғызу. Графикте ∆f_{ВЦ 0,707}  өткізу жолағын көрсету.

1.4.4 Радиоқабылдағышты сигнал жиілігіне құру

1.4.4.1 1.5-суретке байланысты жалғауды орындау. Гетеродинді қосу, АРУ-ды өшіру, дыбысзорайтқышты қосу, «ДЫБЫС ҚАТТЫЛЫҒЫ» реттегішін орташа деңгейге орналастыру.

1.4.4.2 ЖЖ генератордың шығыс кернеуінің қажетті параметрлерін келесі кезекте құру:

- жиілік 800,0 кГц (ЖЖ генератордың II диапазоны);

- шығыстағы кернеу «-40дБ» 1,0 мВ(сыртқы вольтметр көмегімен құру);

- модуляция тереңдігі 50% (U_{нч 50%}құру);

1.4.4.3 Гетеродин жиілігін өзгерту арқылы, қабылдағышты дыбыстың динамикте ал дыбыс жиілігінің сигнал кескінінің осциллограф экранында болуына байланысты құру.( I кіріс бойынша синхрондалу, айналу ұзақтығы 0,2 мс/бөл.). Сигнал мен гетеродин жиілігін 1.3 кестеге жазу.

 

1.3 кесте

Сигнал жиілігі fc кГц	Гетеродин жиілігі, Fг кГц	fг - fc кГц

 

1.4.4.4 Сигналдың басқа жиіліктерінде өлшеу жүргізу. Алынған нәтижелерді 3 кестеге енгізу. f_г - f_c  өлшемін есептеу және 1.3 кестеге енгізу. Алынған нәтижелерді 1.4.3.3 нәтижелерімен салыстыру. Қажетті қорытындылар жасау.

1.4.5 Радиоқабылдағыштың Реттеу жиілігі төңірегінде АЖС-н алу.

1.4.5.1 1.6 суретке байланысты жалғауды орындау. Вольтметрді ТЖ өлшеу режиміне ауыстыру.

1.4.5.2 ЖЖ генератор кернеуінің көрсеткіштерін 1.4.4.2 дегідей құру

1.4.5.3 Гетеродин жиілігін құру – 1255 кГц.

1.4.5.4 Генератор жиілігін 780 кГц тен 820 кГц диапазонында өзгерте отырып, детектор шығысындағы кернеудің ЖЖ генераторының жиілігіне қатыстылығын алып, 1.4 кестеге енгізу.

 

 

1.5  сурет – Зертханалық қондырғының элементтерін қабылдағышты радиостанция жиілігіне реттеу кезіндегі жиіліктер қатынасын тексеру үшін жалғау сұлбасы

 

1.4 кесте

ЖЖ генератор жиілігі, кГц
Uшығ детектор шығысындағы кернеу, Uкір =1.0 кезінде Мв
Детектор шығысындағы тұрақталған кернеу Uшығ/ Uшығ макс

 1.4.5.5 1.4 кестенің мәндері бойынша АЖС тұрақталған қабылдағыштың графигін тұрғызу. Графикте ∆f_{ВЦ 0,707}  өткізу жолағын көрсету.

 

1.6 сурет - Радиоқабылдағыштың АЖС алу үшін зертханалық қондырғы элементтерін жалғау сұлбасы

 

1.4.6 Айналық сигнал бойынша қабылдағыштың таңдаулылығын анықтау.

1.4.6.1 1.5 суретке сәйкес жалғауды орындау. АРУ өшіру, дыбыс зорайтқышты өшіру, «ДЫБЫС ҚАТТЫЛЫҒЫ» реттегішін орташа деңгейге орналастыру.

1.4.6.2 2 ЖЖ генератордың шығыс кернеуінің қажетті параметрлерін келесі кезекте құру:

- жиілік 800,0 кГц (ЖЖ генератордың II диапазоны);

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

- модуляция тереңдігі 50% (U_{нч 50%}құру);

-  U_c кернеуін ЖЖ генератор шығысында минималды мүмкін етіп құру, оның әсерінен  КТ6 да бұрмаланбаған ТЖ кернеу байқалуы тиіс.

1.4.6.3 Қабылдағышты дыбыстың динамикте ал дыбыс жиілігінің сигнал кескінінің осциллограф экранында болуына байланысты құру.(I кіріс бойынша синхрондалу, айналу ұзақтығы 0,2 мс/бөл.) Осциллограф экраны бойынша бақыланатын U_нч кернеуінің мәнін белгілеу.

1.4.6.4 f_айна  қабылдаудың айналық каналының жиілігін есептеу.

1.4.6.5 ЖЖ генератордың шығыс кернеуінің көрсеткіштерін келесідей кезекте құру:

- жиілік f_айна  (ЖЖ генератордың III диапазоны);

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

- модуляция тереңдігі 50% (U_{нч 50%}құру);

- ЖЖ генератордың шығысындағы кернеуді U_айна КТ6 да  ТЖ бұрмаланбаған, өлшемі бойынша U_нчға тең кернеу бақыланатындай етіп құру (1.4.6.3 сияқты). U_айна кернеу мәнін жазып алу. Дыбыс зорайтқышта дыбыстың бар болғанына көз жеткізу.

1.4.6.6  Қабылдағыштың айналық канал бойынша таңдаулылығының мәнін есептеу.

В_айна =20lgU_айна/U_с.

1.4.7 АРУ жүйесінің жұмысымен танысу.

1.4.7.1 1.5 суретке сәйкес жалғауды орындау.

1.4.7.2 ЖЖ генератордың шығыс кернеуінің қажетті параметрлерін келесі кезекте құру:

- жиілік 800,0 кГц (ЖЖ генератордың II диапазоны);

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

- модуляция тереңдігі 50% (U_{нч 50%}құру);

- U_c кернеуін ЖЖ генератор шығысында минималды мүмкін етіп құру, оның әсерінен  КТ6 да бұрмаланбаған ТЖ кернеу байқалуы тиіс (қажеттілік жағдайында «-60 дБ» шығысына ауысу) U_c1 кернеу мәнін жазып алу.

1.4.7.3 Кернеуді генератор шығысында ақырындап жоғарылата отырып, оның U_c2 мәнін жазып алу. Бұл кернеуде КТ6 дыбыс жиілігінің синусоидалды кернеу пішіні бұрмалана бастайды.

1.4.7.4 АРУ қосу. Генератор шығысында кернеуді көбейту арқылы оның U_c3 мәнін жазып алу. Бұл кернеуде КТ6 дыбыс жиілігінің детектор шығысында синусоидалды кернеу пішіні бұрмалана бастайды.

1.4.7.5 U_c1, U_c2, U_c3 мәндерін салыстыру. Қажетті қорытындылар жасау.

 

1.5 Жұмыс құрамында мыналар болуы тиіс:

-         тәжірибелік деректердің кестелері мен графиктері;

- тәжірибелік деректерді теориялық деректермен салыстыру нәтижесіндегі қорытындылар.

 

 

1.6 Бақылау сұрақтары

 

1. Радиоқабылдағышта сигнал жиілігінің түрлендірілу қажеттілігін түсіндіріңіз. Радиоқабылдағыштың кіріс тізбегі неге керек?

2.       Неліктен радиоқабылдағыш УПЧ тар өткізу жолағына ие?

3. Неліктен тура күшейту қабылдағышы нашар а)таңдаушылыққа б)сезімталдыққа ие?

4. Радиоқабылдағыштың қабылдайтын сигналының жиілігі мен айналық каналдың жиілігі бір-біріне қалай байланысты?

6. Радиоқабылдағыштың қандай функционалды элементтерінде  айналық сигналды басу орындалады?

7. Радиоқабылдағыштардың негізгі сипаттамаларын тізіп, олардың физикалық мағынасын түсіндіріңіз.

8.   Қандай сигналдар АМ сигналдар деп аталады?

9.  Радиоқабылдағыш құрылғының (РҚҚ) негізгі міндеттерін атаңыз.

10.   Тікелей күшейткішті радиоқабылдағыш құрылғының артықшылықтары мен кемістіктері.

11.   Супергеродинді қабылдағыштың артықшылықтары мен кемістіктері.

12.   Екіеселі қабылдауы бар деп қандай радиоқабылдағыш құрылғыны атайды?

13.   Неліктен тікелей күшейткішті радиоқабылдағыш құрылғының сезімталдығы мен таңдаулығы төмен?

14.   Супергетеродинді қабылдағыштын структуралық схемасын салыңыз.

15.   Супергетеродинді қабылдағыштын спектральді диаграммасын салыңыз.

16.   Қабылдағыштың жанама каналдарымен күресудің негізгі жолдарын атаңыз.

17.   Тура және айналы канал деген не?

 

2 Зертханалық жұмыс №2. Радиоқабылдағыштың бірконтурлы кіріс құрылғысын (кіріс тізбегін) зерттеу

 

жұмыс мақсаты: антеннасы және транзисторы бар тербелмелі контурдың байланысының әртүрлі түрлері кезіндегі қабылдағыштың бір контурлы кіріс тізбегінің негізгі сипаттмаларын зерттеу.

 

2.1 Жұмыстың мазмұны

 

2.1.1 Кіріс тізбектің тасымалының резонансты коэфициентін өлшеу және оны есептік мәндерімен салыстыру.

2.1.2  Резонансты коэфициенттің және кіріс тізбектің өткізу жолағының  реттеу жиілігіне тәуелділігін зерттеу.

2.1.3 Кіріс тізбектің таңдамалы қасиеттерін зерттеу.

2.1.4  Антеннаның өзгеретін параметрлерінің және транзистордың кіріс тізбектің негізгі параметрлеріне әсерін зерттеу.

 

2.2 Зертханалық макеттің сипаты

 

 

2.1 сурет  – Зертханалық макеттің сұлбасы

2.1 суретте көрсетілген. макетте элементтері С_н реттеу конденсаторымен бірге бір контурлы кіріс құрылғыны құрайтын ауыстырмалы плата құрылған. 2.1 суретте антеннамен сыртқы көлемдік, ал транзистормен ішкі көлемдік байланысты қамтамасыз ететін 2 ауыстырмалы платасы бейнеленген. Бұл сұлба міндетті кезекпен барлық студенттермен зерттеледі. Сонымен тағы да 5 плата бар. Бұл платалар сұлбаларағы тізбектердің тербелмелі контурын келесі байланыс түрлерімен зерттеуге мүмкіндік береді.

Плата 1 - ұзарту режиміндегі антеннасы бар трансформаторлы байланыс және активті элементі бар ішкі көлемдік байланыс.

Плата 3 - қысқарту режиміндегі антеннасы бар трансформаторлы байланыс және активті элементі бар ішкі көлемдік байланыс.

Плата 4 - ұзарту режиміндегі антеннасы бар трансформаторлы байланыс және активті элементі бар автотрансформаторлы байланыс.

Плата 5 - антеннасы бар сыртқы көлемдік байланыс және активті элементі бар автотрансформаторлы байланыс.

Плата 6 - қысқарту режиміндегі антеннасы бар трансформаторлы байланыс және активті элементі бар автотрансформаторлы байланыс.

Осы сұлбалардың бірін зерттеу кезінде сәйкес плата макетте 2 платаның орнында құрылуы қажет.

Макет антенна эквиваленттерін құратын (ЭА): L_А, C_A1, R_А2, R_А1, C_А2 элементтерден, сонымен қатар транзистордың кіріс импедансының эквивалентінен (ЭТ): R_ТР, C_ТР тұрады. C_А1 және R_ТР элементтері алынбалы бағандарда орналасқан. Бұл жұмысты орындау кезінде антенна сыймдылығын және транзистордың кіріс кедергісін осы өзгерістердің тізбектің кіріс қасиеттеріне әсерін зерттеу үшін өзгертуге мүмкіндік береді.

Кіріс тізбек 500-ден 1500 кГц-ке дейінгі жиілік диапазонында ауыстырылады. Макеттің беттік панеліндегі шкала реттеу жиілігінің бағыттаушы мәніне жол көрсетеді. Резонанстық жиіліктің дәл мәнін анықтау Х1 ("кіріс") коаксиалды қосқышына жалғанатын (Г) генераторының шкаласы бойынша орындалады. Х2 ("шығыс") қосқыштарына милливолтьметр (В) жалғанады.

 

2.3 Жұмыстың орындалу реті

 

Негізгі назарды айнымалы көлемдегі конденсатормен индуктивтілік катушкаларына бөле отырып, макет конструкциясы және принципиалды сұлбасымен танысу. Сыртқы көлемдік байланыспен, антеннасы және ішкі көлемдік активті элементі бар кіріс тізбектің сұлбасын жинау. C_А1 =120 пФ и R_ТР=1кОм құру. Макетке генератор мен милливолтьметрді жалғап, олардың қоректендіру көзін қосу.

2.3.1  Көлемдік байнланысы бар кіріс тізбектердің қасиеттерін зерттеу.

Кіріс тізбекті диапазонның орташа жиілігіне (f₀) құру және осы жиілікте тасымалдаудың резонасты коэфициентін өлшеу. Ол үшін генератордан жилігі f₀ модуляцияланбаған сигнал беру, генератор аттенюаторымен макеттің кірісіндегі (ЕА) кернеуін 1 В-ке тең болатындай құру. Контурдың көлемін өзгерте отрырып, ВЦ – ның шығыс кернеуінің максимумы бойынша резонанс тізбегіне құру. Резонанас кезіндегі шығыс кернеудің мәнін белгілеп (U_вых0), тасымалдаудың резонанс коэфициентінің өлшенген мәнін есептеу

                                                     K_{0 изм}=U_{вых 0}/E_A.

2.3.2 ВЦ өткізу жолағын өлшеу. Ол үшін ВЦ реттеуін өзгертпей, шығыс кернеу Uвых 0 сылыстырғанда 3 дБ - ға азайғанша генератор жиілігін f0 - дің азаюы мен кобеюуіне байланысты өзгертіп отыру. Генератор көрсеткіші бойынша осы жиіліктердің (f₁ және f₂) мәнін белгілеп, ВЦ-ның өткізу жолағын (∆F) мәнін есептеу ∆F= f₁- f₂.  Тербелмелі контурдың эквивалентті пайдасын есептеу.     

Q_э=f₀/∆F.

Зерттелуші кіріс тізбектің тасымалының резонанс коэфициентінің теориялық мәнін есептеу. Есептеуді 2.4.1 және 2.4.2 - дегідей резонансты жиіліктерге жүргізу. Бұл жағдайда тасымалдау коэффициенті мына формула бойынша есептеледі:

К_0теор=(С_С1·С_А1·Q_э) / [(С_С1+С_А1) ·(С_С2+С_ТР)],

мұндағы С_С1, С_С2, С_А1, С_ТР - принципиалды сұлбада келтірілген антеннаның байланыс көлемімен (С_С1), транзистордың (С_С2), антенна эквивалентінің (С_А1) және транзистор (С_ТР) эквивалентінің мәндері;         Q_э  -  2.3.2-де өлшенген эквивалентті пайда мәні.

Резонанс коэфициентінің есептелген теориялық мәнін өлшенген мәндермен салыстырып, мүмкін қайшылықтарды түсіндіру.  

2.3.3 Зерттелуші кіріс тізбектің өткізу жолағымен тасымалдың резонанс коэфициентінің реттеу жиілігіне (f₀) тәуелділіктерін алу. Қадамы 100 кГц-тен көп болмайтын 800-1200 кГц диапазонында өлшеулер жүргізу жиіліктерін әрқайсысына тербелмелі контурдың резонансқа реттелуінен кейін генератор жиілігімен 2.3.1 және 2.3.2 бойынша К₀ және ∆F өлшеу. К₀-дың f₀-дан және ∆F-тың  f₀-ден тәуелділік графиктерін тұрғызу. Алынған тәуелділіктердің теориялық күтілген тәуелділікпен сәйкес келуі жайында қорытынды жасау. Тасымалау коэфициентінің тұрақсыздығының мәнін есептеу.

                                               Н = К_0макс / К_0мин.

Тұрақсыздық коэфициентінің алынған мәнін теориялық күтілген мәнімен салыстыру.

2.3.4 Антеннасы және транзисторы бар басқа да тербелмелі контурдың байланыс түрлері кезіндегі кіріс тізбегінің қасиеттерін зерттеу.

Ол үшін зертханалық макеттегі 2-ші платаның басқаға (мұғалімнің белгілеуі бойынша) ауыстыру. 2.3.1, 2.3.2 және 2.3.4 - тегі өлшеулерді қайталау. К₀ ның f₀ дан және ∆F-тың  f₀-ден тәуелділік графиктерін тұрғызу. реттеу диапазоны шектерінде тасымалдау коэфициентінің тұрақсыздығының мәндерін есептеу. кіріс тізбектер үшін алынған тәуелділіктерді антеннасы және транзисторы бар тербелмелі контурдың байланысының әртүрлі түрлеріне ие кіріс тізбектер үшін алынған тәуелділіктерді салыстыру және қорытындылар жасау.

2.3.5 Кіріс тізбектің таңлауда қасиеттерін зерттеу. Антеннасы және активті элементі бар ішкі көлемдік байланысқа және сыртқы көлемдік байланысқа ие кіріс тізбекті құру.

2.3.5.1 Генератордың минималды диапазон жиілігін құру. Сұлбаны резонансқа реттеу кіріс тізбектің реттеуін өзгертпей, генератор жиілігін f₀-ге байланысты азаю және кобею бағытында өзгертіп отыру. Шығыс кернеудің резонансты мәніне қатыстылығы 3, 5, 10, 15, 20 және 30 дБ болатын жиіліктердің мәндерін белгілеп отыру.

Кіріс тізбектің таңдамалы уақыт сипаттамасын құру - σ ның  f-ке тәуелділігі.

2.3.5.2 таңдамалылық сипаттамасын қолдана отырып кіріс тізбектің 3, 20, 30 дБ (∆F_0дБ, ∆F_20дБ, ∆F_30дБ) деңгейлері бойынша өткізу жолақтарының мәндерін анықтау. 20 және 30 дБ деңгейлері бойынша тік бұрыштылық коэфициент мәндерін есептеу К_{пр 20} = ΔF_30дБ/ ΔF_20дБ,  К_{пр 30} = ΔF_30дБ/ ΔF_30дБ.

Қабылдағышта f_пч =465кГц жиілігімен құрылған реттеу жиілігі ПЧ канал бойынша қандай таңдамалылықты қамтамасыз ететінін анықтау.

Көршілес канал бойынша берілген кіріс тізбегі оны радио байланыс АМ сигналдарының қабылдағыштарында қолдану кезінде қандай таңдамалылықты қамтамасыз ететіндігін анықтау (∆f_CK = ±9 кГц).     

2.3.5.3 Кіріс тізбектің берілген реттеу жиілігіндегі таңдамалылықтың теориялық сипаттмасын өлшеу. Есептеу мына формула бойынша жүргізіледі:

σ = 10lg (1 + ξ²),

мұндағы ξ - Q_э контурдық эквивалентті пайдасымен және f₀ резонанасты жиілік мәнімен анықталатын f жиілігіндегі контурдың ортақ ретсізденуі ξ = Q_э · (f / f₀ – f₀ / f);        Q_э мәні ертеде анықталған.

Таңдамалылықтың теориялық сипаттамасын тәжірибелікпен бір сызбада тұрғызу (2.3.5.1 т.) айырмашылықтары бар болса түсіндіру.

2.3.5.4  2.3.5.1, 2.3.5.2 және 2.3.5.3 т. зерттеулерді максималды диапазон жиілігінде қайталау.

2.3.5.5 2 платаны, 3 т-та қолданылатын платаға айырбастау, кіріс тізбектің таңдамалылық сипаттамаларына зерттеуді 2.3.5.1-2.3.5.4 т. бойынша жүргізу.

2.3.6 Активті құрылығының кіріс өткізгіштігінің активті құраушысының өзгерісінің ВЦ өткізу жолағына әсерін зерттеу. 2 платаны құру.

2.3.6.1 R_ТР=1 кОм құрылған резистор кезінде кіріс тізбекті диапазонның орташа жиілігіне құрып, ∆F өткізу жолағының өзгерту.

2.3.6.2 Кіріс тізбектің реттеулерін өзгертпей R_ТР = 510 Ом  құрып, резисторды айырбастау. ∆F кіріс тізбегін өлшеу.

Кіріс тізбектегі қткізу жолағының өзгерістерінің мәндерін есептеу

                                               ∆(∆F) = ∆F´ - ∆F.

Оның ∆F мәніне 50%-ке аспайтнына көз жеткізу.

2.3.6.3 Эквивалент резисторы бар бөліктік алым, ∆F"  өлшеу. (R_ТР  мәні шексіз үлкен) ∆(∆F) мәнін есептеп, осы жағдайда оны ∆F-пен салыстыру.

2.3.6.4 2.4.5 т-та қолданылатын плата үшін 2.4.6.1-2.4.6.3 т. зерттеулерін қайталау.

2.3.7 Антенна көлемінің өзгеруінің кіріс тізбектің резонансты жиілігінің орнын ауыстыруына әсерін зерттеу, 2 платаны құру.

2.3.7.1 C_A1=120пФ болатын құрылған көлем эквивалентінің орташа мәнінде (f₀) диапазонында кіріс тізбекті максималды жиілікке реттеп, жиіліктің қадамы 3 кГц -тен көп болмайтын интервалы (f₀-20)кГц-тен  (f₀+20)кГц-ке дейін болатын сигналдың жиілігіне (U_вых) шығыс кернеуінің тәуелділігін алу. Тасымалдау коэфициентінің мәндерін әрбір жиілікте K=U_вых/Е_А есептеу.

2.3.7.2 C_A1=60пФ құрып антенна эквивалентінің көлемін кіріс тізбектің  реттеулерін өзгертпей ауыстыру. Қайтадан К-ның f - ке тәуелділігін алу.

2.3.7.3 C_A1=180пФ құрып қайтадан К-ның f-ке тәуелділігін алу.

2.3.7.4 К-ның f - ке тәуелділігін C_A1-дің 3 мәнінде бір сызбада құру. CA1’ және C_A1”   мәндерәне сәйкес келетін f₀’, f₀" резонансты жиілікке сәйкес келетін мәндерді анықттау. резонансты жиіліктің ауысу мәндерін есептеу.

                            ∆f₀´ = f₀´ – f₀   және   ∆f₀´´ = f₀ – f₀´´. 

Алынған мәндердің ∆F мәндерінен 50%-тен аспайтынына көз жеткізу.

График бойынша C_A1-дің 3 мәні үшін f₀   жиілігінде тасымалдау коэфициентінің мәндерін анықтау. f₀   жиілігіндегі тасымалдау коэфициенті C_A1=120пФ  мәніне байланысты 3дБ (30%) аспайтындығына көз жеткізу.

2.3.7.5 2.3.7.1-2.3.7.4 т-дағы зерттеулерді 2.3.6.4 - те қолданылатын плата үшін қайталау. Алынған айырмашылықтарды зерттеу нәтижелерінде түсіндіру. 

 

2.4 Бақылау сұрақтары

 

1. Кіріс тізбектердің(КТ) жіктелуі.

2. Радиоқабылдағыш құрылғының жұмысында КТ негізгі міндеттері.

3. Кез келген КТ структуралық схемасы.

4. Неліктен бір контурлы КТ кеңінен қолданылады?

5.  Кіріс тізбектердің контурмен байланысуының қандай түрлерін білесіз?

6. Радиоқабылдағыш құрылғыдағы бұрмалануларды атаңыз

7. Сызықсыз бұрмаланулармен күресу жолдары

8. Кіріс тізбектің антеннамен байланысуынын қандай түрлерін білесіз?

9. Антенналық тізбектің төменгі жиілік, орташа жиілік, жоғарғы жиілік үшін эквивалентті схемасын салаңыз

10. КТ антеннамен және контурдың активті элементімен байланысу түрі мен байланысу дәрежесіне байланысты КТ негізгі параметрлеріне қалай әсер етеді?

 

 

 

3 Зертханалық жұмыс №3. Жиілікті түрлендіргішті зерттеу

 

Жұмыс мақсаты: жиілік түрлендіргішінің негізгі қасиеттерін зерттеу

 

3.1 Зертханалық макеттің сипаттамасы

 

«Жиілікті түрлендіруді зерттеу» зертханалық макеті «Радиоқабылдағыш құрылғылар» курсы бойынша ауыстырмалы блок түрінде орындалған.

Макеттің құрамына жиіліктің транзисторлы түрлендіргіші, сигналдар мен кедергілер суматоры, гетеродин күшейткіші, өлшеуіш тракт және коммутация тізбегі кіреді (3.1 суретті қара).

 

 

3.1 сурет – Беттік панельдің сыртқы көрінісі

 

Жиілік түрлендіргіші VT транзисторында орындалған. Сигнал мен бөгеуілдер сумматор арқылы транзистор базасына келіп түседі. Олардың деңгейлері КТ4 ұяшығында өлшенеді.

Гетеродин кернеуі кезектесіп, гетеродин күшейткіші арқылы сырқы көзден эмиттерлі транзистор тізбегіне беріледі және КТ5 ұяшығында өлшенеді. S2 көмегімен ауыстырылып қосылатын R5,R6,R7 резисторлары жиілік түрлендіргішінің қасиеттерінің кері теріс байланыс тереңдігіне қатынасын зерттеуге мүмкіндік береді.

  Транзистор тогының тұрақты құраушысы R2 ауыстырмалы резисторы арқылы реттеледі және коллекторлы тізбекте орналасқан РА миллиамперметрмен өлшенеді. Ток мөлшері миллиампермен беріледі. VT транзисторының жүктелімі болып кедергісі 100 Ом  R4 болып табылады, бұл түрлендіруші элементтің шығыс тізбегінде ҚТ (қысқа тұйықталу) ға жуық. Түрлендірудің дәрежесін өлшеуге мүмкіндік беретін режимді қамтамасыз етеді.

 

 

 

3.1 кесте

S2 өшіріп қосқышының орналасуы	1	2	3	4
Rэ ,Ом	51	24	12	0

 

R4 резисторынан алынатын кернеу жолақты пьезокерамикалық фильтрге (ПФ) беріледі әрі қарай шығысынан КТ7 арқылы айнымалы кернеу вольтметрі қосылатын екікаскадты УПЧ-ға беріледі. 465кГц-ке құрылған  жолақты фильтр мен таңдамалы УПЧ гетеродин жиілігіне ие осы тербелістердің шығыс кернеуді өлшеу нәтижелеріне әсерін болдырмайтын жеткілікті жоғары тербеліс әлсіреуін қамтамасыз етеді.  Жолақты фильтр мен екікаскадты УПЧ жиілік түрлендіргішінің шығысында тербеліс дәрежесінің сандық бағалауын жүргізуді қамтамасыз ететін өлшеуіш тракты құрайды.

S1 қосқышы арқылы суматор шығысындағы сигнал жиілік түрлендіргішінің кірісіне де (2 жағдай), оның сипаттамасын зерттеу кезінде өлшеу трактының кірісіне де (1 жағдай) беріле алады.

УПЧ дан соң амплитудалық детектор мен сигналын динамик пен осциллографқа беруге болатын дыбыстық жиілік күшейткіші (ДБК) орын алады. Бұл түйіндер жиілікті түрлендіру кезінде пайда болатын интерференциялық ысқыруларды зерттеу кезінде қолданылады.

Зертханалық жұмысты орындау үшін №2 зертханалық қондырғы панелінде орналасқан ЖЖ (Жоғарғы жиілікті) генератор, №4 панелінде орналасқан жиілік өлшегіш пен вольтметр, сонымен қатар №5 панелінде орналасқан динамик қолданылады.

Зерханалық жұмысты орындау үшін зертханалық қондырғыдан басқа қосымша құрылғылар қажет:

- екішуақты осциллограф (екіканалды);

- ЖЖ генератор – 2 дана;

- айнымалы кернеу милливольтметрі.

 

3.2 Үй жұмысы

 

3.2.1 Келесі әдебиет пен дәрістер конспектісі бойынша бойынша тақырыптың сәйкес курсын оқып шығыңыз. 223-245 б.[1];[2] 168-176 б., 185-188б.

3.2.2 Жұмыстың негізін дайындаңыз

 

3.3 Зертханалық тапсырма

 

3.3.1 Өлшеуіш трактының параметрлерін зерттеу.

Түрлендіру дәрежесінің гетеродин кедергісіне,транзистордың эмиттер тогына және эмиттерлік тізбектегі резистор кедергісіне қатыстылығын зерттеу.

3.3.2  Гетеродин кернеуінің жоғарғы гармоникалары бойынша түрлендіру эффекивтілігін зерттеу.

3.3.3 Қабылдаудың қосымша каналдарының интенсивтілігін зерттеу.

3.3.4  Реттеудің ысқырушы нүктелерінің жиіліктерін  тексеру және есептеу.

3.3.5 Блоктау эффектісін зерттеу

3.3.6 Интермодуляция эффектісін зерттеу

 

3.4 Өлшеу жүргізудің реті

 

3.4.1 Өлшеуіш трактының параметрлерін зерттеу.

3.4.1.1   ПЧ өлшеуіш трактысының резонансты тасымалдау коэффициентін өлшеу (3.2 суретті қара).

S1 өшіріп қосқышын 1жағдайға орналастыру, Г1 генераторынан жиілігі 465 кГц модуляцияланбаған кернеу беріңіз. Г1 генераторының шығыс кернеу деңгейін U₁ кернеуі КТ4 ұясында 2мВ болатындай таңдап алу.

№4 блок вольтметрін «ЖЖ» режиміне ауыстырыңыз.

Генератор жиілігін КТ7-де өлшенетін U₃ шығыс кернеуінің максимумы бойынша құру қажет. Өлшеуіш трактының тасымал коэффициентін есептеңіз.

К_{0ӨЛШ.ТР.}=U₃ /U₁.

 

 

3.2 сурет -  Өлшеуіш трактының параметрлерін зерттеу

 

3.4.1.2 U_кір =2мВ тең тракт кірісіндегі кернеу кезінде өлшеуіш трактының резонансты сипаттамасын алу. Резонансты сипаттаманы құрып, график бойынша 10,20,30 дБ-ға сигналдың әлсіреуіне сәйкес резонансты жиіліктен (∆f) ретсізденуді анықтау.

3.4.2 Түрлендіру дәрежесінің гетеродин кедергісіне,транзистордың эмиттер тогына және эмиттерлік тізбектегі резистор кедергісіне қатыстылығын зерттеу.

Түрлену дәрежесін VT түрлендіруші элементтің әртүрлі жұмыс режимдерінде (Y_{21 ПР}) анықтау әдісі (3.3 суретті қара). S1 ауыстырып қосқышын 2 жағдайға орналастыру.

f_Г гетеродин (гетеродин ретінде №2 блоктың ЖЖ генераторы қолданылады) жиілігінің мәнін осы жиілік тербелісінің әлсіреуі 30дБ (таңдауды ПЧ өлшеуіш трактының резонансты сипаттамасы бойынша орындау) дан артық болатындай етіп таңдау қажет f_ПР=│f_Г - f_С│=465кГц.

Сигнал кереуінің U_С  және гетеродиннің  U_Г талап етілген мәндерін КТ4-те және В2 КТ5-те кезектеп милливольтметр арқылы белгілей отыра құру қажет. (U_С өлшеу кезінде гетеродин өшірілуі міндетті болып табылады, U_Г өлшеу кезінде Г1 генераторының өшірілуі міндетті болып табылады)

 

 

3.3 сурет - Жиілікті түрлендіргіштің аз сигналды параметрлерінің түрлендіруші элементтің жұмыс режиміне қатыстылығын зерттеу

 

R2 ауыстырмалы резистор көмегімен VT транзисторының талап етілген эмиттерлік тогының мәнін құрыңыз.

S2 өшіріп қосқышының көмегімен транзистордың эмиттерлік тізбегіндегі кедергінің қаланған мәнін құрыңыз.

U_С сигналының КТ4-тегі кернеуінің мәні 2мВ тан көп емес. Г1 генераторын ПЧ өлшеуіш трактының шығысындағы максималды кернеу ретінде құрып, U_ШЫҒ мөлшерін КТ7 ден жазып алу.

Транзистордың коллеторлық тізбегіндегі түрленген жиілік тогының және түрлену дәрежесін есептеңіз:

І_ПР=U_шығ/ (R_н·К_{0 өлш.тр} ),

Y_{21 ПР}=І_ПР/U_C,

мұндағы R_н - R4 резисторының кедергісінің мәні (100Ом).

3.4.2.1 Y_{21 ПР}-дің гетеродиннің кернеу деңгейіне U_г қатыстылығын алу.

КТ4-те U_c =2мВ сигнал кернеуін құру.

S2 өшіріп қосқышын 4 жағдайға орналастыру (R_Э=0Ом).

Ауыстырмалы резистор арқылы Эмиттер тогын құру І_Э=1мА.

КТ5 те гетеродин кернеуін 10 нан 100 мв ке дейінгі шектерде өзгертіңіз. Y_{21 ПР}-дің  U_г –ге қатыстылық графигін құрып, Y_{21 ПР} максималды мәнге ие болатын U_{г ОПТ}  оптималды кернеуін анықтау қажет.

3.4.2.2 Y_21ПР–дің эмиттер тогының тұрақты құраушысына І_Э қатыстылығын алу. Зерттеу R_Э=0 Ом кезінде жүргізіледі (S2 өшіріп қосқышы 4 жағдайда орналасқан) U_г = U_{г опт}.  І_э тогының мәнін R2 потенциометрімен рұқсат етілетін минималдыдан максималдыға дейін өзгерту қажет. Y_{21 ПР}-нің І_Э –ге қатыстылық графигін тұрғызыңыз.

3.4.2.3 Эмиттер тізбегінде кедергінің түрлену дәрежесіне әсерін зерттеу. Ол үшін 12Ом, 24 Ом, 51 Ом RЭ мәні кезінде Y_{21 ПР} –дің U_г –ға қатыстылық графигін алу. (Сәйкесінше S3 ауыстырып қосқышты 3,2,1 жағдайларына орналастырып отыру). Зерттеулерді эмиттерлік токтың тұрақты құраушысының І_Э=1мА мәнінде жүргізу. Бір сызбада Y_{21 ПР} –дің 0ОМ, 12Ом,24Ом,51Ом RЭ мәні үшін U_г –ға қатыстылық графигін құру қажет. U_гОПТ мәндерін анықтау.

3.4.3 Гетеродин кедергілерінің жоғары гармоникалары бойынша түрлендіру эффективтілігін зерттеу.

Ол үшін f_C сигнал жиіліктерінің мәндерін санау қажет, олардың тербелістері таңдалған гетеродин f_Г жиілігінің гармоникалармен бірге (q=1,2,3) f_ПР жиілігіне ие f_ПЧ мәндеріне тең түрлендіру нәтижелерін құрайды, яғни f_ПР=│q·f_Г-f_С│=465кГц.

Генераторда гетеродиннің 2-ші 3-ші түрленуіне сәйкес f_С тербеліс жиілігін орната отырып , Y_{21 ПР} –дің U_г –ға қатыстылығын алу. Өлшеу шарттары 3.4.2.1 бөліміндегідей. Y_{21 ПР} –дің U_г –ға қатыстылығының q=2,3 кезіндегі графигін q=1 болғандағы сызбада тұрғызу қажет (3.4.2.1б.)

3.4.4 Жиілік түрлендіргішіндегі интерференциялық шу мен қосымша қабылдау каналдарын зерттеу.

3.4.4.1 Қабылдаудың қосымша каналдарының интенсивтілігін зерттеу.

f_Г-ні 3.4.2.1 б. дегідей орнату, ал U_г=U_гопт , R_Э=0Ом орнату. Гетеродиннің орнатылған жиілігі үшін түрлендіргіштің резонансты сипаттамасының экстремум жиілігі : f_K=│(q·f_Г/s)+(f_ПЧ/s), сәйкесінше s=1,2 және q=0,1,2,3.

Гетеродин жиіліктерін өзгертпей түрлендіргіштің сигналды кірісіне f_К жиіліктері бар тербелістерді кезектеп беріп отырамыз. Әрбір реттеу кезеңінде Г1 генераторының кішігірім өзгерістері арқылы КТ7 де U_шығ тың максималды мәндеріне қол жеткізіп, осы мәндерді жазып алып отыру қажет.

Зерттеуді барлық есептелген fK жиіліктері үшін жүргізу қажет. Зерттеу нәтижесін кесте түрінде безендіріңіз.

3.4.4.2 Жүргізілген зерттеулер нәтижесінде жиілік түрлендіргішінің резонансты сипаттамаларын ПЧ өлшеуіш трактымен бірге құрыңыз. Резонансты сипаттама тұрақталған  U_шығ мәндерінің жиілікке қатынасын білдіреді. Тұрақталу негізгі реттеу кезінде шығыс кернеудің мәніне жүргізіледі. (s=1, q=1). Сипаттамаларда әрбір реттеуге сәйкес келетін s және q мәндерін көрсету қажет, жиілік осінде гетеродин мен оның гармоникаларының орналасуының белгілеу қажет.

3.4.4.3  Реттеудің ысқырушы нүктелерін тексеру (3.4 суретті қара).

 

 

3.4 сурет - Реттеудің ысқырушы нүктелерін тексеру

 

Дауыс зорайтқыш панелінде (зертханалық қондырғының оң панелі) «УЗЧ-радиоқабылдағышы» тумблерін төменгі жағдайға орналастыру, «динамик-R_экв» жоғарғы жағдайға орналастыру қажет. «жиілік айналдыруын зерттеу» УЗЧ күшейту реттеушісін ең шеткі оң жақ бұрышқа орналастыру. S=2,3,4 және q=1,2 кезіндегі реттеудің қысқырушы нүктелерінің жиілігімен гетеродиннің оған сәйкес мәндерін есептеу:

f_св = f_пч · (q+1) / (s – q)     f_Г = f_св + f_пч.

Жиілік түрлендіргішінің режимін орнату: U_с = 30 мВ, U_г = U_{г опт}. Г1 және Г2 f_св және fГ тең мәндерімен есептелген жиілік генератоларын кезектеп, осы жиіліктердің бірін аз шектерде өзгерте орнатып, дыбыс зорайтқышта шуды есту. (Г1 және Г2 генераторларының жиіліктерін бақылауды жиілік өлшегіштің «кіріс1 - кіріс2» тумблерін кезектеп қосу арқылы орныдау).

3.4.4.4 fсв есептелген мәндерінің бірін таңдаңыз. Г1 және Г2 генераторларын f_св және f_Г-ға сәйкесінше орнату.

Генераторлардың бірінің жиілігін ∆F = 3кГц өзгерту.

Есту арқылы ∆F = 3кГц мәніндегі естілетін дыбыс жиілігінің сәйкестігін орнату.

Осциллограф көмегімен КТ8-де айнымалы кернеу жиілігін анықтаңыз.

3.4.4.5 f_св + ∆F жиілігіне орнату кезінде сигнал деңгейін, шу дыбысының өте аз болғанға дейін азайтыңыз. Кіріс кернеудің осы мәнін жазып алыңыз. Осы операцияны fсв үшін s және q басқа мәндерімен қайталаңыз. Сигнал деңгейінің s – тың әртүрлі мәндері кезінде ысқырулар интенсивтілігіне тигізетін әсері жайлы қорытынды жасаңыз.

3.4.5 Блоктау эффектісін зерттеу

Зерттеуді жүргізу сұлбасы 3.5-суретте келтірілген

 

 

3.5 сурет – блоктау эффектісін зерттеу

 

f_С және f_Г 3.4.2.1 – 3.4.2.3. б. секілді орнату, U_г = U_{г опт},  R_Э = 0 Ом. КТ4 – гі сигнал деңгейі U_с = 2 мВ.

Г1 генераторының ішкі модулятор режимін қосыңыз m = 30%. Осциллограф экранында тональді жиіліктің кернеуін бақылап, №5 панел динамикасында тональді дыбысты тыңдаңыз.

Г2 генераторын қосып, одан модуляцияланбаған бөгеу жіберіңіз. Бөгеуіт жиілігінің fп мәнін ПЧ тракты жиілігі бар тербелістердің 30 дб – дан әлдеқайда көп әлсірететіндей таңдау қажет. Жиіліктері:

- fП; fПР П*  = |q·f_Г ± f_П|;

- fПР П** = |р·f_П ± f_Г|;

- fПР П*** = |р·f_П ± f_С |,   p,q = 1,2,3 болғанда.

U_п – ның КТ4 – гі (Г1 генератордың және гетеродиннің қосылып тұрған жағдайында) кедергі қуатын шамалап Uс - ға тең етіп орнату. Генераторды кезектесе қоса отырып, вольтметр өзгерген жиіліктік қуатты алғанына көз жеткізіңіз. Г1 және Г2 генераторларын және гетеродинді қосыңыз. Бөгеуіт кернеуін 0 ден 200 мВ дейін үлкейте отырып, ПЧ өлшеуіш трактын шығысынан кернеудің U_шығ U_п – ға қатыстылығын алыңыз. U_п әрбір мәндері үшін блоктау коэффициентінің мәнін есептеңіз:

К_БЛ = |U_шығ о - U_{шығ БӨГ}| / U_шығ0,

мұндағы U_{шығ БӨГ} – ПЧ өлшеуіш трактынтың шығысындағы бөгеуіттің болуы кезіндегі кернеу; U_шығО  ПЧ өлшеуіш трактынтың шығысындағы бөгеуіттің болмауы кезіндегі кернеу.

U_шығ және блоктау коэффициентінің бөгеуіт деңгйне қатыстылық графигін құрыңыз. Бөгеуіт жиілігінің басқа мәні кезіенде өлшеуді қайталау.

3.4.6 Интермодуляция эффектісін зерттеу.

fГ 3.1 б. секілді орнату, Uг = Uг опт,  RЭ = 0 Ом.

Г1 және Г2 генераторларының модуляцияланбаған бөгеуіттер тербелісін беріңіз, олардың деңгейлері U_п1 = U_п2 = U_п = 20 мВ. Бұл кернеулердің міндері кезектеп орнатылады және КТ4 те В1 вольтметрмен өлшенеді. f_П1 және f_П2 бөгеуіттер жиілігінің мәндерін f_ИМ = f_Г – (f_П1+f_П2) = 465 кГц болатындай таңдау қажет, ал ПЧ тракты 30 дБ – дан көп жиіліктің әлсіреуін қамтамасыз етуі тиіс, тербеліс жиіліктері:

f П1, fПР П1  = |q·fГ ± fП1|, fПР П1* = |р·fП1 ± fГ|,

f П , fПР П2  = |q·fГ ± fП2|, fПР П2* = |р·fП2 ± fГ|,

мұндағы p,q = 1,2,3.

Жиіліктердің есептелген мәндерін ПЧ өлшеуіш трактының резонансты сипаттамасының графигінің абцисса осьіне енгізу жөн.

Г1 және Г2 генераторларында f_п1 және f_п2 таңдалған жиіліктердің мәндерін құрып, аз шектерде генераторлардың бірінің жиілігін В3 вольтметрінің максималды көрсеткіші бойынша орнатыңыз. Г1, Г2 генераторлары және гетеродинді кезектеп өшіре отырып түрлендірілген интермодуляциялық нәтиженің ПЧ трактының шығысында әрдайым жоғалатынына көз жеткізіңіз.

Инетрмодуляция нәтижесі деңгейін U_шығ ПЧ өлшеуіш трактының шығысында өлшеп, 2ші кезекті инетрмодуляция коэффициенті мәнін есептеңіз

К_ИМ = UВЫХ  / (UП · КО ИЗМ ТР).

 

3.5 Жұмыс құрамында мыналар болуы тиіс:

- жиілік түрлендіргішінің принципиалды сұлбасы;

- өлшеуіш трактының резонасты сипаттамасы;

- тәжірибелік деректердің кестелері мен графиктері;

- алынған тәжірибелік деректерді теориялық деректермен салыстыру нәтижесінде келген қорытындылар.

 

3.6 Бақылау сұрақтары

 

1. Жиілік түрленуі қалай жүреді?

2. Жиіліктің кері түрленуінің физикалық мағынасы неде?

3. Сигнал бойынша сызықты режимде жұмыс істейтін түрлендіргіштің жиіліктік сиапаттамасы сызықсыздан қалай ерекшеленеді?

4. қабылдаудың шеттік каналдары арқылы бөгеуіттер әрекеті қандай шаралармен әлсірейді?

5. Транзисторлы жиілік түрлендіргішінің өрістік және биполярлық транзисторлардағы принципиалды сұлбасын бейнелеңіз, оның жұмыс принципін түсіндіріңіз?

6. ЖТ не үшін қажет?

7.     ЖТ құрылымдық сұлбасын салыңыз.

8.     ЖТ-нің кірісі мен шығысындағы кернеуімен мен оның спектрлік диаграммасын салыңыз.

9.     Транзистордағы ЖТ принципиальды сұлбасын салып оның жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз.

10.  Диодтагы ЖТ принципиалды сұлбасын салыңыз.

11.  Балансты жиілікті түрлендіргіштін артықшылықтарын атаңыз.

12.  ЖТ-нің негізгі параметрлерін атаңыз.

13.  Сақиналы жиілікті түрлендіргіштің артықшылықтырын атаңыз.

14.  Айналы каналды жоятын балансты жиілікті түрлендіргіштің құрылымдық сұлбасын салыңыз.

15.  Өтпелі жиілікке қойылатын талаптарды атаңыз.  

 

4 Зертханалық жұмыс №4. АЖК-н зерттеу

 

Жұмыс мақсаты: аралық жиілік күшейткіштерінің негізгі сипаттамалары мен жұмыс істеу принциптерін оқып үйрену.

 

4.1 Зертханалық макеттің сипаттамасы

 

«АЖК зерттеу» зертханалық макет «Радиоқабылдағыш құрылғылар» курсы бойынша ауыстырмалы блок түрінде орындалған.

Макет құрамына үш аралық жиілік күшейткіштері, амплитудалық детектор, АЖК күшейтуін қолмен реттеу тізбегі, коммутация тізбектері кіреді (4.1 суретті қара).  

S1-S3 «АЖК таңдау» қосқышы АЖК сұлбасын өзгертуге мүмкіндік береді:

1 жағдайда – АЖК фильтр рөліндегі ретсізделген контур жұбымен бірге;

2 жағдайда – АЖК қаттыденелі фильтр және кең өткізу жиілігімен бірге;

3 жағдайда - АЖК қаттыденелі фильтр және тар өткізу жиілігімен бірге. Барлық АЖК реттелуінің орташа жиіліктері 455кГц.

 

 

1.1      сурет - «АЖК зерттеу» ауыстырмалы блогының беттік панелі

 

ЖЖ сигнал макет кірісіне КТ1 және КТ2-де белгіленген коаксиалды қосқыштар арқылы енеді. Күшейтілген сигналды КТ3 те бақылап өлшеуге болады.

Амплитудалық детектор және АЖК АЖК шығысындағы АМ сигналының иілуін бақылауға мүмкіндік береді. Төменгіжиілікті сигнал КТ4-те алынады.

АЖК күшеюі «РРУ» ауыстырмалы резисторымен реттеледі. Реттеуші кернеудің бақылануы КТ5 те тұрақты кернеу вольтметрімен орындалады.

Зерханалық жұмыстың орындалуы кезінде зерттелуінің макеттен басқа ЖЖ генератор, жиілік өлшегіш, В1 және В2 ауыстырмалы кернеулі екі милливольтметр, В3 тұрақты кернеу вольтметрі, дыбыстық жиіліктер генераторы және осциллограф қолданылады.

Жұмысты орындау барысында детектор кірісіндегі сигнал деңгейі ЖЖ генератордың калибрленген аттенюаторы арқылы орнатылады. АЖК кірісіндегі кернеу КТ2 немесе КТ1-де В1 милливольтметрімен өлшенеді. АЖК шығысындағы кернеуді КТ3 те В2 милливольтметрімен өлшеуге немесе осциллограф көмегімен бақылауға болады.

Дыбыстық жиіліктер генераторы ЖЖ генератордың сыртқы модуляция режиміндегі жұмысы кезінде қолданылады.

 

4.2 үй жұмысы

 

4.2.1 Келесі әдебиет пен дәрістер конспектісі бойынша тақырыптың сәйкес курсын оқып шығыңыз. 334-392 б.[1];[2] 335-337 б.

4.2.2 Жұмыстың негізін дайындаңыз.

 

4.3 Жұмыс тапсырмасы

 

4.3.1 АЖК-ң амплитуда-жиіліктік сипаттамаларын алу.

4.3.2 АЖК-ң реттеуші сипаттамаларын алу.

4.3.3 АЖК енгізетін сигналдың сызықты бұрмалануларын зерттеу.

 

4.4 Жұмыстың орындалу барысы

 

4.4.1 АЖК амплитуда-жиіліктік сипаттамаларын алу.

4.2 суретке байланысты қосылуды орындау.

 

 

4.2 сурет – 4.4.1 – 4.4.2 тармақтары бойынша өлшеуді жүргізу үшін құрылғының қосылу сұлбасы

 

4.4.1.1 АЖК1-ң АЖС-н алу.

 «АЖК таңдау» қосқышын 1- жағдайға орналастыру.

ЖЖ генератордан АЖК кірісіне модуляцияланбаған 0,3мВ-3мВ тең жиілігі 455кГц U_кір кернеу беру.

U_кір мөлшерін жазып алу.

 «РРУ» реттеушісін максималды күшейтуге сәйкес жағдайға орнату.

 f _г генератор жиілігін 400кГц-тен 510кГц ке дейін өзгерте отырып, U_шығ АЖК-ң шығыс кернеуін белгілеп алу.

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

                                   К(f) = U_шығ / U_кір.

АЖК1-ң реттелен АЖС-н тұрғызу. График бойынша АЖК-ң өткізу жолағын, АЖС-ң түзубұрыштығын анықтау.

4.4.1.2 АЖК2-ң АЖС-н алу.

«АЖК таңдау» қосқышын 2 жағдайға орналастыру.

Өлшеу мен нәтижелерді өңдеуді 4.4.1.1 тармаққа байланысты орындау.

 

4.1 кесте

fГ, кГц

00

10

Uшығ, мВ

К(f)

К(f)/ К(f)МАКС

 

4.4.1.3 АЖК3-ң АЖС-н алу

«АЖК таңдау» қосқышын 3 жағдайға орналастыру

Өлшеу мен нәтижелерді өңдеуді 4.4.1.1 тармаққа байланысты орындау.

4.4.1.4 Алынған нәтижелерді салыстыру. Қажетті қорытындыларды жасау.

4.4.2 АЖК-лардың біреуінің реттеуші сипаттамасын алу (ұстаз тапсырмасы бойынша).

АЖК кірісіне ЖЖ генератордан жиілігі 455 кГц ке тең 0,3мВ-3мВ болатын U_кір  модуляцияланбаған кернеу беру.

U_кір  өлшемін жазып алу.

РРУ кернеуін минималдыдан максималдыға өзгерту. Кестеге U_РРУ  (В3 вольтметрінің көрсеткіші бойынша) және U_шығ (В2 вольтметрінің көрсеткіші бойынша) мәндерін енгізу.

U_РРУ –дың әртүрлі мәндері кезінде АЖК-ның күшейту коэффициентін есептеу.

 

4.2 кесте

UРРУ ,В

Uшығ ,мВ

К

К/КМАКС

 

АЖК күшейтуін реттеудің нормаланған сипаттамасын құру.

4.4.3 АЖК арқылы енгізілетін сигналдың сызықты бұрмалануын зерттеу.

АЖК – детектор - ТЖК трактының сызықты бұрмалануы УЗЧ шығысында әртүрлі модуляциялаушы жиіліктерді әртүрлі орындауымен анықталады. Модуляциялаушы (дыбыстық) жиіліктер үшін трактінің нормаланған тасымал коэффициенті:

К_УЗЧ =К_1Н ·К_2Н,

мұндағы К_1Н – модуляциялаушы жиіліктер үшін нормаланған АЖК-ның тасымалдау коэффициенті,     К_2Н - модуляциялаушы жиіліктер үшін нормаланған УПЧ мен детектордың тасымалдау коэффициенті.

Бұл жағдайда К_1Н  УПЧ енгізетін сигналдың сызықты бұрмалануларын анықтайды:

К_1Н  = К_зчн / К_2Н.

Әртүрлі модуляция жиіліктері үшін К_2Н анықталады.

Әртүрлі модуляция жиіліктері үшін К_ЗЧН анықталады.

Әртүрлі модуляция жиіліктері үшін К_1Н анықталады.

4.4.3.1 Берілген параметрлер бойынша АЖК кірісіне модуляцияланған кернеу беру.

4.3 сурет бойынша жалғауды орындау.

 

 

4.3 сурет – берілген параметрлерге ие модуляцияланған кернеуді орнату үшін құрылғының қосылу сұлбасы

 

АЖК кірісіне ЖЖ генератордан жиілігі 455кГц ке тең 0,3мВ – 3 мВ болатын модуляцияланбаған кернеу беру (ТЖ генераторы өшірулі).

U_кір мәндері бойынша В1 вольтметр көрсеткіштерін белгілеу.

ТЖ генераторын қосу. 1000Гц-ке тең генератор жиілігін құру.

ТЖ генераторының шығысында осциллограф көмегімен ЖЖ кенеудің m=0,5 болатын модуляция тереңдігін орнытыңыз.

«РРУ» реттеушісін максималды күшейтуге сәйкес келетін жағдайға орнату.

4.4.3.1.2 Модуляцияның әртүрлі жиіліктері үшін К_знч анықтау; «АЖК таңдау» қосқышын 1 жағдайға орнату.

Ғ модуляция жиілігін 0,2 кГц-тен – 20 кГц-ке дейін өзгертіп отыру. В2 вольтметрі көмегімен КТ4 - тегі кернеу мәндерін белгілеп алу. Алынған деректерді кестеге енгізу.

 

4.3 кесте

Ғ, кГц
UКТ4 , мВ
КЗЧ =UKT4 /mUкір
КЗЧН =КЗЧ /КЗЧ МАКС
U*КТ4,мВ
К2 =U*КТ4 /UКТ3
К2Н =К2 /К2МАКС
К1Н =КЗЧН /К2Н

 

Модуляция жиіліктерінің әрбірі үшін  К_ЗЧ  есептеу.   

Модуляция жиіліктерінің әрбірі үшін  К_ЗЧН  анықтау.

4.4.3.1.3 Модуляцияның әртүрлі жиіліктері үшін К_2Н есептеу.

4.4 суретке сәйкес жалғауды орындау.

 

 

4.4 сурет – К_н анықтау үшін құрылғыны жалғау сұлбасы

           

КТ3-ке ЖЖ генераторынан 500мВ-тан 1000мВ-қа дейін модуляцияланған кернеу беру. Модуляция параметрлері 4.4.3.1.1. тармағындай. В1 милливольтметрі көмегімен U_KT3 мөлшерін белгілеп алу.

Ғ Модуляция жиілігін 0,2кГц-тен 20кГц ке дейін өзгертіп отыру. В2 көмегімен КТ4 те U_KT4 кернеу мәндерін белгілеп отыру.

Модуляция жиіліктерінің әрбірі үшін  К₂  есептеу.

Модуляция жиіліктерінің әрбірі үшін  К_2Н және  К_1Н = К_ЗНЧ / К_2Н анықтау.

К_1Н(Ғ) тәуелділігін құру. Оны АЖК АЖС-мен салыстыру.

Қажетті қорытындылар жасау.

4.4.3.2 АЖК2 енгізетін сигналдың сызықты бұрмалануларын зерттеу.

«АЖК таңдау» қосқшын 2 жағдайға орнату.

Кейіннен өлшеулер мен есептеулерді 4.4.3.1.1 – 4.4.3.1.3 тармақтары бойынша орындау.

4.4.3.3 АЖК2 енгізетін сигналдың сызықты бұрмалануларын зерттеу.

«АЖК таңдау» қосқшын 3 жағдайға орнату.

Кейіннен өлшеулер мен есептеулерді 4.4.3.1.1 – 4.4.3.1.3 тармақтары бойынша орындау.

 

4.5 Жұмыс құрамында мыналар болуы тиіс:

- тәжірибелік деректердің кестелері мен графиктері;

- тәжірибелік деректерді теориялықпен салыстыру нәтижесінде келген қорытындылар.

 

4.6 Бақылау сұрақтары

 

1. АЖК-ның негізгі сапалы көрсеткіштерін атаңыз.

2. Таратылған арнаулы таңдаулылыққа ие АЖК құрылу принципін түсіндіріңіз.

3. Таратылған арнаулы таңдаулылыққа ие АЖК-ң артықшылықтары мен кемшіліктерін түсіндіріңіз.

4. Екі байланысқан контуры бар АЖК-ң принципиалды сұлбасын бейнелеңіз.

5. Екі байланысқан контуры бар АЖК-ң артықшылықтары мен кемшіліктерін түсіндіріңіз.

6. Таратылған таңдаулылыққа ие АЖК-ң  АЖС мен ФЖС-н құруға қажетті әдістерді түсіндіріңіз.

7.     АЖК-да қолданылатын ФСИ-дің негізгі типтерін түсіндіріңіз.

8.     ЖТК деген не?

9.     ЖТК-нің ерекшеліктерін атаңыз.

10.   Таңдаулығы үлестірілген ЖТК-нің артықшылықтары мен кемшіліктері.

11.   Таңдаулығы жинақталған ЖТК-нің артықшылықтары мен кемшіліктері.

12.   Контурлардың өзара дәлденуі ЖТК-нің қандай сапалық сипаттамаларына әсер етеді?

13.   Контурдын белгіленген дәлденуіне байланысты АЖС-ның түрлерін салыңыз.

14.   Жинақталған таңдаулықты фильтр(ЖТФ) деген не және схемада қайда орналасады?

15.   ЖТК-да қолданылатын ЖТФ-тің негізгі түрлері.

16.   Таңдаулығы үлестірілген ЖТК-нің структуралық схемасын салыңыз.

17.   Таңдаулығы жинақталған ЖТК-нің іске асырылу алгоритмін салыңыз.

 

5 Зертханалық жұмыс №5. Амплитудалық детекторды зерттеу

 

Жұмыс мақсаты: амплитудалық детекторлардың негізгі сипаттамалары мен жұмыс істеу принципін оқып үйрену.

 

5.1 Зертханалық макеттің сипаты

 

«Амплитудалық детекторды зерттеудің» зертханалық макеті «Радиоқабылдағыш құрылғылар» курсындағы қондырғының ауыстырмалы блогы түрінде орындалған.

Макеттің құрамына диодты детектор мен коммутация тізбектері кіреді (5.1 суретті қара).

S2 ауыстырып қосқышы детектор сұлбасын өзгертуге мүмкіндік береді. 1-жағдайда кезекті сұлба VD1 диодында, ал 2-жағдайда детектор сұлбасындағы кернеудің екі еселенуімен VD1 және VD2 диодтарында.

Жоғары жиілікті сигнал макет кірісіне КТ1 мен КТ2 сыртқы панелінде белгіленген коаксиалды қосқыштар арқылы енеді.

Бірінші жағдайда сингнал С1 бөлуші конденсатор арқылы детектор кірісіне бөгеуілсіз енеді. Жұмыс жиіліктері осы жағдайда кең аралықта шектеле алады. (ұсынылатын диапазон-400-500к Гц).

Екінші жағдайда сигнал детекторға біркаскадты резонансты ЖТК арқылы енеді, оның реттеуші жиілігі (шамамен 400-500 кГц) L1-C2 тербелмелі контур параметрлерімен, детектордың кіріс көлемімен және өлшеуіш құрылғы көлемімен анықталады. S1 кілті УПЧ контурын детектордан өшіруге мүмкіндік береді.

 

 

5.2 сурет - «Амплитудалық детекторды зерттеу» ауыстырмалы блогының беткі панелі

 

5.1 кестеде S3 ауыстырып қосқышы R_h детекторының жүктемелік кедергісін өзгертеді. Сонымен қатар, ауыстырып қосқыштың 5 жағдайында жүктеме резисторына параллель С4=50нФ конденсаторы қосылады.

Диод тогының тұрақты құраушысы РА микроамперметрімен өлшенеді. (ауыстырмалы блоктың панелінде бейнеленген сұлба бойынша) Ағушы токтың нақты өлшемі Р1 өлшеуіштің №5 зертханалық қондырғы панелінде орналасқан сандық индикаторында миллиампермен беріледі (мысалы, 315 индикатор көрсеткішін 0,315 мА түрінде оқу қажет).

 

5.1 кесте

S3 ауыстырып қосқышының жағдайы	1	2	3	4	5
Rн, кОм	51	10	1,5	100	100
Сн, нФ					53

 

Диод арқылы ағатын ток пішінін КТ4-тен осциллограф көмегімен 2 жағдайда S4 қондырғысында бақылауға болады.

Жұмысты орындау барысындағы өлшеулердің көбісі S1,S2,S4 өшіріп қосқыштарын құру кезінде орындалады.

S5 өшіріп қосқышы күшейткіш каскадының детекторынан соң орналасқан  R_у  кіріс кедергісінің әртүрлі мәндерінің рөлін ойнайтын  R7 немесе R8 резисторын қосады. R7=510 кОм, R=6,2 кОм.

Зертханалық жұмысты орындау үшін  зертханалық қандырғының №2 панелінде орналасқан ЖЖ және ТЖ генераторлары,  №4 панелде орналасқан вольтметр қолданылады.

Жұмысты орындауға қажетті қосымша құрылғы екішуақты (екіканалды) осциллограф болып табылады.

 

5.2 Үй жұмысы

 

5.2.1 Келесі әдебиет пен дәрістер конспектісі бойынша тақырыптың сәйкес курсын оқып шығыңыз. 222-239 б.[1];[2] 155-167 б.

5.2.2 Жұмыстың негізін дайындаңыз

 

5.3 Зертханалық тапсырма

 

5.3.1 Күшті және әлсіз сигналдар режиміндегі амплитудалық детектор жұмысын зерттеңіз.

5.3.2 Жүктеме уақытының асырылған тұрақтылығынан пайда болатын ауытқуларды зерттеңіз.

5.3.3 Тұрақты және айнымалы токка арналған детектор жүктемесінің теңсіздігі нәтижесінде пайда болатын сызықсыз ауытқуларды зерттеңіз.

5.3.4  Диод арқылы ағып өтетін ток импульстарының пішіндерін зерттеңіз.

5.3.5 Статикалық детекторлық сипаттамаларын алыңыз.

5.3.6 Динамикалық детекторлық сипаттамаларын алыңыз.

5.3.7 Дететордағы сызықты ауытқуларды зерттеңіз.

5.3.8 ЖЖ кернеудің фильтрлеу коэффициенттерін анықтаңыз.

5.3.9  Сұлба бойынша кернеуді екі еселей жұмыс істейтін детекторды зерттеңіз.

5.3.10          УПЧ мен амплитудалық детектордың біріккен жұмысын зерттеңіз.

 

5.4 Әдістемелік нұсқаулар

 

5.4.1 Күшті және әлсіз сигналдар режиміндегі амплитудалық детектор жұмысын зерттеңіз (5.2 суретті қара)

5.4.1.1 Күшті және әлсіз сигналдар режиміндегі түзету коэффициентін өлшеу. Макет өшіріп қосқыштарын келесі жағдайға құру: S1-1, S2-1, S3-1, S4-1, S5-1. Осы жағдайда R_н =51кГц, С_н =3нФ

КТ1-ге ЖЖ генератордан модуляцияланбаған кернеу жиілігі 400-500кГц U_вх = 1В беріңіз.(ТЖ генераторының шығысындағы кернеу 0В тең болуы тиіс). ЖЖ кернеу мөлшерінің бақылануын КТ3-те вольтметр көмегімен «ЖЖ» режимінде орындау қажет (№4 панель). Осы кезде вольтметрдің өлшеу шегі ауыстырылмайды және 2 В құрайды.

Вольтметр көмегімен детектор жүктелімі кезіндегі  U=(КТ5 те) тұрақты кернеу мәнін өлшеу. Ол үшін вольтметрді тұрақты кернеуді өлшеу режиміне ауыстыру.

 

 

5.2 сурет - Күшті және әлсіз сигналдар режиміндегі амплитудалық детектор жұмысын зерттеу

 

Түзету коэффициентін санау:

К_в =U₌ /U_{m вх},

мұндағы U_{m вх} – детектор кірісіндегі амплитуда кернеуі U_{m вх}=1,414 U_вх

Генератор шығысындағы кернеуді 100мВ-ке дейін азайту қажет. (ол үшін КТ1 - ге генератор шығысынан «-20дБ» кернеу беріңіз). КТ3-те вольтметр арқылы U_{m кір} - тің мөлшерін бақылап, U₌ өлшеп, түзету коэффициентін өлшеңіз. Оны К_в мәнімен күшті сигнал кезінде салыстырыңыз.

5.4.1.2 Күшті сигналдар режимінде детектор коэффициентінің тасымалын өлшеу (5.3 суретті қара).

ЖЖ генератордан U _кір =1 болатын модуляцияланбаған кернеу береміз. ЖЖ кернудің үлкендігін бақылауды КТ3 те вольтметр көмегімен «ЖЖ» режимінде орындаңыз.

ЖЖ генератордың ішкі модуляциясының режимін қосып, осциллограф бойынша модуляция тереңдігін m=50% болатындай құрыңыз.  Осциллограф синхронизациясы-2 кіріс бойынша.

Кіріс және шығыс сигналдардың бақылауын бір уақытта орындаңыз. Шығыс сигналдың ауытқуының жоқтығына көз жеткізіңіз. U_mΩ детекторының шығысындағы дыбыс жиілігінің кернеуінің амплитудасын анықтау. Детектордың тасымал коэффициентін есептеу

К_д =U_mΩ /m U_m0кір.

5.4.1.3 АМ сигналдың ауытқуын детекторлік сипаттаманың сызықсыздығы себебінен зерттеңіз. Кіріс сигналдың модуляция тереңдігін  m=90% дейін көбейту керек. Шығыс кернеудің ауытқуларының пайда болуына көз жеткізу.

Генератор шығысындағы сигналдың орташа амплитудасын U_m0кір =100мВ дейін азайту керек. Кіріс және шығыс сигналдардың бақылауын жүргізіп, ауытқулардың өсуіне көз жеткізу.

5.4.2 Жүктеменің тұрақты уақытының көптігінен пайда болатын ауытқуларды зерттеу

5.4.2.1 АМ сигналының модуляция тереңдігінің критикалық мәндерін есептеңіз. Бұл мәндерден жоғары мәндерде Ғ_м модуляция жиілігіндегі жүктеме инертсіздігінің шарты орындалмайды, және сызықсыз ауытқулардың пайда болуы мүмкін.

m_KPτ =1/(1+(Ω_m τ_H)²)^1/2,

мұндағы Ω_m =2πF_M , τ_H =R_H C_H –жүктеме уақытының тұрақтысы.

Санақты Ғ_м =1кГц кезінде уақыт тұрақтысының үш мәні үшін  R_H =51 кОм және R_H =100 кОм кезіндегі C_H=3нФ, R_H =100кОм кезіндегі C_H=53нФ жүктеме кедергілеріне сәйкес жүргізу қажет.

5.4.2.2 U_m0кір=1В кезінде осциллограф экранынан детектор жүктемесіндегі 5.4.2.1 тармақта көрсетілгендей R_H пен C_H мәндеріндегі кернеу пішінін бақылаңыз.Сәйкес жүктелімінің таңдалуы S3 қосқышының жағдайын 1, 4, 5 ге ауыстыру нәтижесінде қамтамасыз етіледі.

5.4.2.3 Модуляция тереңдігін ауыстыру арқылы ауытқулар пайда болатын модуляция тереңдігінің мәндерін белгілеп алыңыз. «Ара» типіндегі ауытқулардың пайда болуына және олардың модуляция тереңдігі мен τ_н мәнінің пайда болуына көңіл бөліңіз. m _KPτ  тәжірибелік мәндерін есептік мәндерімен салыстырыңыз.

 

 

5.3 сурет - Амплитудалық детектордың жұмысын күшті және әлсіз сигналдар режимінде зерттеу(детектор тасымалының коэффициентін анықтау)

 

5.4.3 Тұрақты және айнымалы ток үшін детектор жүктемесінің тереңдігі нәтижесінде пайда болатын сызықсыз ауытқуларды зерттеңіз.

5.4.3.1 Нәтижесінде сызықсыз ауытқулар пайда бола алатын, тұрақты ток бойынша R_H және айнымалы ток бойынша R_HΩ жүктеме кедергісінің әртүрлі мәндерімен шартталған модуляция тереңдігінің теориялық мәндерін есептеңіз.

m_KPR =R_HΩ /R_H ,

мұндағы R_HΩ = R_H R_у /( R_H + R_у).

Есептеуді 5.2  кестедегі R_H және R_у үшін орындаңыз.

 

5.2  кесте

 

5.4.3.2 АМ сигналдың орташа амплитудасын m=50% кезінде U_m0КІР максималды мүмкін болатындай етіп құрыңыз. Осциллограф көмегімен КТ6- дағы R_H (S3 тің 1,2,3,4 жағдайларында) пен R_у-  тің (S5 тің 1,2 жағдайларында) әртүрлі мәндеріндегі сигналдарды бақылаңыз. Модуляция тереңдігінің және R_H пен R_у мәндерінің өзгеруі кезіндегі ауытқу сипатының өзгеруін бақылаңыз.

5.4.4 Диод арқылы ағып өтетін ток импульсінің пішіндерін бақылаңыз (5.4 суретті қара).

 

5.4 сурет – Диод арқылы ағып өтетін ток импульсінің пішішіндерін үйрену

 

5.4.4.1 Детектор кірісінде модуляцияланбаған сигналдың максималды мүмкін амплитудасын U_mКІР  құрыңыз және оның мәнін өлшеңіз. S4 тумблерін 2 жағдайға құрыңыз.

R_H – тың әртүрлі мәндері кезіндегі диод тізбектеріндегі ток импульcтарының пішінін бақылаңыз. Осциллограф синхрондалуы – 1 кіріс бойынша.

5.4.4.2 R_H мәнінен кесу бұрышына (Θ) байланысын бақылаңыз. Θ мәнін осциллограмма бойынша R_H =51кОм, R_H =10кОм, R_H =1,5кОм кезінде анықтаңыз. Микроамперметр шкаласы бойынша  диод тогының I₌ тұрақты құраушысының мәнін әрбір жағдайда белгілеп алыңыз.

5.4.4.3 Өлшенген Θ мәндері кезіндегі  түзету коэффициенттерінің мәндерін есептеңіз:

К_Θ =cos Θ.

Және оларды өрнек бойынша есептелген К_в мәндерімен салысырыңыз:

К _В = I₌ R_H /U_mкір.

5.4.5 Статикалық детекторлық сипаттамаларды алу (қосу схемасы 6,2 суретке сәйкес келеді)

5.4.5.1 Жүктеме кедергісінің R_H =51 кОм мәніндегі I₌  тұрақты ток құраушысының детектор кірісіндегі кернеуге U_кір қатыстылығын алу. (S3 1- жағдайда) ЖЖ генераторынан детектор кірісіне жиілігі  400-500 кГц модуляцияланбаған кернеу беріңіз. U_кір мәндерін 50-1000 мВ интервалында өзгерте отырып I мәндерін белгілеп отырыңыз.  U_кір тің әрбір мәні үшін детектор кірісіндегі ЖЖ кернеудің  амплитуда мәндерін есептеңіз:

U_{m КІР}=2^1/2 U_КІР.

Кернеудегі жүктелім:

U₌ = R_H I₌.

Түзету коэффициенті:

K_B =U₌ /U_mКІР.

Өлшеу және есептеу нәтижелерін кесте түрінде безендіріңіз:

5.4.5.2 5.5.5.1 тармақтағы зерттеулерін жүктелім кедергісі R_H =10 кОм кезінде қайталаңыз. (S3 – 2 жағдайда).

R_H =51кОм, R_H =10кОм кезінде  I₌, U₌, K_B нің U_mКІР қатыстылық графигін құрыңыз. K_B мәндерін күшті және әлсіз сигналдар режимдерінде салыстырыңыз.

S4 тумблерін 1жағдайға ауыстырыңыз.

5.4.6 Динамикалық детекторлық сипаттамаларды алыңыз (қосылу сұлбалары 5.3 суретке сәйкес келеді).

R_H =10кОм жүктемелік кедергі мәнін құрыңыз. (S3-2 жағдайда).

5.4.6.1 m=50% тұрақты модуляция тереңдігі кезінде U_кір кернеуін детектор кірісінде 100 ден 1000 мВ шектерінде өзгертіп, мәндерді КТ5-те кернеудің U_шығ мәндерін белгілейміз. (U_кір өлшеу «ЖЖ» вольтметрдің режимінде өткізіледі, U_шығ өлшеу «ТЖ» режимінде өткізіледі)

5.4.6.2 Детектордің кірісінде кернеудің тұрақты деңгейін ұстана отырып, модуляция тереңдігін 10%-тен 90%-ке дейін өзгертіп U_шығ-ты белгілеп аламыз. Өлшеуді U_кір=100 мВ және U_кір=1000 мВ үшін жүргізіңіз. Тасымалдау коэффициентін есептеңіз.

К_д= U_шығ / mU_кір.

U_шығ-тың U_кір-тен, U_шығ-тың m – нан, К_д-ның m-нан тәуелділік графиктерін құрыңыз. U_шығ U_кір-тен детекторлы сипаттамасы сызықыз қасиетке ие аймақты белгілеңіз.

5.4.7 Детектордегі сызықты ауытқуларды зерттеңіз (қосылу сұлбасы 5.3 суретке сәйкес). Детектордың орындалуының дұрыстық сипаттамасын алыңыз. Иелушіге сәйкес шығыс сигналдың фазалық ауытқуын бақылаңыз.

5.4.7.1 Детектор шығысындағы жоғары жиілікті максималды мүмкін мәнін құрып, вольтметр көмегімен U_кір мәнін белгілеп алыңыз.

ЖЖ генератордың 50% ке тең модуляция тереңдігін құрыңыз. Осциллограф синхрондалуы – 2ші кіріс бойынша.

R_Н=100 кОм, С_Н=3 нФ, R_Y=510 кОм құрамыз (S3 4-ші жағдайда, S5 1-ші жағдайда).

Ғ_М-ді 400 – 16000 Гц интервалында m және U_кір –тің өзгеріссіз мәндерінде КТ5-гі төмен жиілікті кернеудің U_Ω кереуінің Ғ_М-ға қатыстылығын алыңыз. Ол үшін вольтметрді ТЖ өлшеу режиміне аустырыңыз.

5.4.7.2 R_Н=100 кОм, С_Н=3 нФ, R_Y=510 кОм құрамыз (S3 2-ші жағдайда_,, S5 1-ші жағдайда). Ғ_М-ді 400 – 16000 Гц интервалында m және U_кір –тің өзгеріссіз мәндерінде КТ5-гі төмен жиілікті кернеудің U_Ω кереуінің Ғ_М-ға қатыстылығын алыңыз.

5.4.7.3  Бір сызбада R_Н=100 кОм және R_Н=10 кОм кезінде U_Ω-ның Ғ_М-ға қатыстылық сызбаларын құрыңыз. Жоғарғы кесіндінің F_макс жиілігін белгілеңіз. R_Н мәнінің модуляцияның жоғарғы жиілік аймағынадағы сызықты ауытқуының дәрежесіне әсері жайында қорытынды жасаңыз.

5.4.7.4 Шығыс кернеу фазалық ауытқуының модуляцияның жоғарғы жиіліктеріндегі кіріс сигналының үйілуіне қатысты бақылауын жүргізіңіз. Осциллограмманы бейнелеңіз.

5.4.8 ЖЖ кернеудің фильтрлеу коэффициентін анықтаңыз

5.4.8.1  детектор кірісіне жиілігі 400-500 кГц және максималды мүмкін амплитудасы бар модуляцияланбаған сигнал береміз. Детектор кірісіндегі кернеуді U_кір өлшеңіз. Осциллограф көмегімен жүктелімдегі U_W кернеудің жоғары жиілікті құраушысының мөлшерін R_Н=1,5 кОм, R_Н=10 кОм, R_Н=51 кОм мәндерінде анықтаңыз.

5.4.8.2  Фильтрация коэффициентін мәндерін есептеңіз.           

                                                  К_ф= U_кір / U_W.

Алынған нәтижелерді формула бойынша анықталған нәтижелермен салыстыру

                                                   К_ф = πfR_HC_H.

5.4.8.3  m=50% құрыңыз. R_H әртүрлі мәндерінде КТ6-да осциллграмма кернеулерін бақылаңыз. R_H= 1,5 кОм кезінде жүктелімде жоғары жиілікті кернеудің нашар фильтрленуіне көңіл бөліңіз, ол сигнал сызығының айқын еместігі және қалыңдануынан байқалады.

5.4.9 Кернеудің екі еселенуі арқылы сұлба бойынша жұмыс істейтін детекторды зерттеу. S2 өшіріп қосқышын 2 жағдайға құру, S1 S3 S4 S5 өшіріп қосқыштарын – 1ші жағдайға.

5.4.9.1 Детектр кірісіне максималды мүмкін амплитудасы бар және m=50% болатын АМ сигнал береміз. Екі каналды осциллограф экранынан детектордың кірісі мен шығысындағы кернеулерді бақылаңыз.

5.4.1 тармағына сәйкес зерттеулер жүргізіңіз. К_В және К_Д өлшенген мәндерін сәйкес 1 диодты детектор көрсеткіштерімен салыстыру.

5.4.9.2 Ұстаздың талабы бойынша екі еселенген кернеуге ие детектордың басқа көрсеткіштеріне зерттеу жүргізіңіз.

S2 тумблерді 1 жағдайға орналастыру.

5.4.10 ЖТК және амплитудалық детектордың біріккен жұмысын зерттеу (қосылу сұлбасы 5.5 суретке сәйкес келеді).

5.4.10.1 ЖТК -ның АЖС-н алу.

Детекторды ЖТК шығысынан өшіріңіз. Ол үшін S2 тумблерін 2 жағдайға орналастырыңыз.

ЖЖ генератордан ЖТК кірісіне 1 мВ- қа тең модуляцияланбаған кернеу беріңіз. Вольтметрді ЖЖ өлшеу режиміне ауыстырыңыз.

ЖЖ генератордың жиілігін оның ауытыру шегінде минималдыдан максималдыға өзгертіп, (КТ3 те) ЖТК шығысындағы кернеу мөлшерін жазып алыңыз. Нәтижелерді кестеге енгізіңіз.

АЖК-тың реттелген АЖС графигін тұрғызыңыз.

Детекторды УПЧ шығысына қосыңыз, ол үшін S1 тумблерін 1 жағдайға құрыңыз.

АЖК АЖС-н R_Н=100 кОм, R_Н=10 кОм, R_Н=1,5 кОм кезінде алыңыз. Реттелген АЖС графиктерін тұрғызыңыз.Детектор жүктелімінің кедергісінің АЖК параметрлеріне әсері жайында қорытынды жасаңыз.

 

 

5.5 сурет -ЖТК және амплитудалық детектордың біріккен жұмысын зерттеу

 

5.4.10.2 АД-дің ЖТК -дан динамикалық детекторлық сипаттамаларын алыңыз.

S3өшіріп қосқышын 4 жағдайға құрыңыз.(R_H =100кОм).

АЖК кірісіне m=50% болатын 1мВ модуляцияланған кернеу беріңіз. ЖЖ генератор жиілігін вольтметр көрсеткішінің максимумына құрыңыз.

Осциллограф синхрондалуы – 2 кіріс бойынша.

Ғ_м –ді 400-16000 Гц интервалында m мен U_кір өзгеріссіз мәндерінде төмен жиілікті U_Ω  КТ5 тегі кернеуінің Ғ_м –ға қатыстылығын алыңыз. Ол үшін вольтметрді ТЖ өлшеу режиміне ауыстырыңыз.

 R_H =100кОм кезінде U_Ω -дің Ғ_м –ға қатыстылық графигін тұрғызыңыз. Жоғарғы кесудің жиілігін Ғ_макс белгілеңіз. 5.4.7.3 тармағы бойынша алынған нәтижелерімен салыстырыңыз.

 

5.5 Жұмыстың құрамында мыналар болуы тиіс:

- статистикалық детекторлық сипаттамалар;

- динамикалық детекторлық сипаттамалар;

- сызықты ауытқулар графикері;

- ЖТК және амплитудалық детектордың біріккен жұмысының графиктері.

 

5.6 Бақылау сұрақтары

 

1. Амплитудалық детекторды қандай жүйелер негізінде орындауға болады?

2. Синхронды АД жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз.

3. Диодтағы диодты АД-да бастапқы ауытқуы жоқ кернеу нешеге тең?

4. Уақыттық және спектралды көзқарас нәтижесінде диодты АД-ның жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз.

5.  Берілген АД-ның кіріс кедергісі неге тең және қандай параметрлерге  байланысты? Диодты АД-ның кіріс кедергісіне жүктелім кедергісінің әсер ету  механизмін түсіндіріңіз.

6.  Параллельді диодты АД-ның қолдану аймағы мен ерекшеліктерін айтыңыз.

7.        АМ тербелістерді детектрлеу кезінде қандай ауытқулар пайда болады және олармен күресудің қандай әдістері бар?

8.        АД деген не?

9.        АД-ның кірісі мен шығысындағы кернеудің графиктері мен спектрлерін салыңыз.

10.    АМ сигналдарды детектрлеудің сипаттамаларын атаңыз.

11.    АД-ны неліктен тек өзгеріп отыратын параметрлері бар сызықты тізтекте іске асыруға болады?

12.    АД-ның жұмысын сипаттайтын екі параметрді атаңыз.

13.    АД схемасының кемшіліктерін айтыңыз.

14.    АД сапасын көтеру жолдарын атаңыз.

15.    Параметрлі АД структуралық схемасын салыңыз және неліктен ол олай аталады?

16.    Паралельді диодтағы детектордың принципиалды схемасы және оның жұмыс істеу принципі.

17.    Тізбекті диодтағы детектордың принципиалды схемасы және оның жұмыс істеу принципі.

6 Зертханалық жұмыс №6. Жиіліктік детекторларды зерттеу

 

Жұмыс мақсаты: жиіліктік детекторлардың құрылу принципін оқып үйрену, мыналардың негізінде ЖМ-сигналдардың детектрлеу процессін тәжірибелік жүзде зерттеу:

- амплитудалық детектор көмегімен тербеліс жиілігінің өзгеруін амплитуданың өзгеруіне түрлендіру;

- амплитудалық детектор көмегімен тербеліс жиілігінің өзгеруін кезекті детектрленуге ие фазаның өзгеруіне түрлендіру.

 

6.1 Зертханалық макеттің сипаты

 

«Жиіліктік детекторларды зерттеу» зертханалық макеті «Радиоқабылдағыш құрылғылар»  курсы бойынша қондырғының ауыстырмалы блогы түрінде орындалған.

Макет құрамына жиіліктік модуляцияны орындауға қабілетті ЖЖ генератор мен жиіліктік детекторлардың 3 сұлбасынан тұрады. ЖЖ генератор КТ3 бақылау нүктесінде U_c амплитуда мен реттелуші модуляция импульсіне ие ЖМ синусоидалды кернеу қалыптастырады. f_c  генерация жиілігі 2200-2900кГц диапазонында ЧАСТОТА айнымалы резисторымен реттеледі. U_c  ЖМ кернеуінің амплитудасы айнымалы АМПЛ резисторымен реттеледі. Жиіліктік модуляция импульсі ТЖ генератордан КТ1 ге берілген ТЖ модуляциялаушы кернеу мөлшеріне байланысты (кернеудің ұсынылған диапазоны 0,1В – 0,5 В).

 

 

6.1 сурет – «Жиіліктік детекторларды зерттеу» блогының сыртқы көрінісі

 

Макеттің құрамында мыналардың негізінде құрылған детекторлар бар: реттелмеген контур және диодты детектор (№1 детектор); бөлшектік жиіліктік детектор (№2 детектор); жеке дара контурға ие фазалық детектор (№3 детектор).

«ВЫБОР ДЕТЕКТОРА» қосқышы (S1-S2) детектордың белгілі бір сұлбасын қосуға арналған:

        - №1 және 3 детектор сұлбаларында тәуелсіз қосқыш арқылы резисторларды тербелуші контурларға параллельді қосуға мүмкіндікке ие детекторлар бар;

        - кернеудің тұрақты құраушысы детектор шығысынан «ВЫБОР ДЕТЕКТОРА» қосқышы арқылы КТ4 ке беріліп, Р2 өлшеуішінің сандық индикаторында вольтпен көрінеді.

Зертханалық жұмысты орындау үшін қолданылатын құрылғылар:

- зертханалық қондырғының №2 панелінде орналасқан ТЖ генераторы. ЖЖ генераторының кернеу модуляциясы үшін қолданылады;

- зертханалық қондырғының №4 панелінде орналасқан, детектор шығысында ТЖ кернеуін өлшеуге қажетті Р1 өлшеуіші;

- зертханалық қондырғының №4 панелінде орналасқан, детектор шығысындағы ТЖ кернеуді өлшеуге қажетті жиілік өлшеуіші;

- зертханалық қондырғының №4 панелінде орналасқан детектор шығысындағы ТЖ кернеуді өлшеуге қажетті вольтметр. ТЖ режимінде қолданылады.

Жұмысты орындауға арналған қосымша құрылғы екішуақты (екі каналды) осциллограф.

 

6.2 Үй жұмысы

 

6.2.1 Келесі әдебиет пен дәрістер конспектісі бойынша бойынша тақырыптың сәйкес курсын оқып шығыңыз. 334-392 б.[1];[2] 335-337 б.

6.2.2 Жұмыстың негізін дайындаңыз.

 

6.3 Зертханалық тапсырма

 

6.3.1 Реттелмеген контур негізінде жиіліктік детектордың детекторлық сипаттамаларын алу (№1 детектор).

6.3.2 Бөлшектік жиіліктік детектордың детекторлы сипаттамаларын алу  (№2 детектор).

6.3.3 Фазалық детектор негізінде жиіліктік детектордың детекторлық сипаттамаларын алу (№1 детектор).

6.3.4 Детектор шығысындағы сигнал бұрмалануларын бақылау және сипаттама беру.

6.3.5 Детекторлардың жиіліктік сипаттамаларын алу.

6.3.6 Детекторлардың тасымалдау коэффициенттерін салыстыру.

  

6.4 Жұмысты орындау реті

 

6.4.1 ЖЖ генератордың модуляциялық сипаттамасын алу (генератор

шығысындағы синусоидалды кернеу жиілігінің варикаптың ығысу кернеуіне тәуелділігі).

6.4.2 суретке сәйкес жалғауды орындау. Осциллографтағы жайма 1 кіріс бойынша синхрондау.

«ЧАСТОТА» қолшасы арқылы ЖЖ генераторының варикапында кернеу ығысуын минималдыдан максималдыға өзгертіп отыру. Ығысу кернеуі Р1 өлшеуішінің сандық индикаторында вольтпен көрсетіледі. Генератор жиілігі жиілік өлшеуішімен анықталады.

Өлшеу нәтижелерін кестеге енгізу.

f_c =f(U_см) тәуелділігін тұрғызу. График бойынша варикаптағы әртүрлі ығысу кернеулері және ТЖ амплитудалары кезіндегі (мұғалімнің тапсырмасы бойынша) жиілік девиациясын анықтау.

Осциллограф экранынан ЖЖ генератор шығысындағы кернеу осциллограммасын бақылау.

6.4.2 Реттелмеген контур негізінде жиілік детекторының детекторлы сипаттамасын алу (№1 детектор). Ол үшін жиілік детекторының шығысындағы U₌ тұрақты құраушының модуляцияның жоқ кезіндегі сигнал жиілігінің өзгеруіне тәуелділігін алу (U_m =0).

 

 

6.2 сурет – ЖЖ генераторының сипаттамаларын алуға арналған қосылу сұлбасы

 

«ВЫБОР ДЕТЕКТОРА» қосқышын 1 жағдайға орнату.

«ЧАСТОТА» айнымалы резисторы арқылы ЖЖ генераторының шығысындағы кернеудің f_c жиілігін 2200 – 2900 кГц аралығында өлшеп отыру және Р2 өлшеуішінің индикаторының көрсеткіштері бойынша КТ4-тегі U₌ мөлшерін белгілеп отыру.

Өлшеуді Q резонансты контурдың екі бөлшектік мөлшері үшін жүргізу:

- R1(Q₁ ) резисторы қосулы;

- R2(Q₂ ) резисторы қосулы.

Өлшеу нәтижелерін кестелерге енгізу. U_шығ=f(f_c) детекторлы сипаттамаларын  Q-дың әртүрлі мәндері үшін құру. Детекторлы сипаттаманың максималды сызықты аймақтары үшін жиіліктерді анықтау (өсуші f_cp1 және кемуші f_cp2).

Бөлшектік жиіліктік детектордың детекторлы сипаттамасын алу (№2 детектор). Ол үшін жиіліктік детектор шығысындағы U₌ тұрақты құраушысының модуляцияның жоқ кезіндегі сигнал жиілігінің өзгеруіне тәуелділігін алу (U_m =0).

«ВЫБОР ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ» қосқышын 3 жағдайға орнату.

«ЧАСТОТА» айнымалы резисторы арқылы ЖЖ генератордың шығысындағы f_c кернеу жиілігін 2200-2900 кГц аралығында өзгертіп отыру, сонымен қатар U₌ мөлшерін КТ4 те Р2 өлшеуіш индикаторының көрсеткіштері арқылы белгілеп отыру.

Өлшеуді Q резонансты контурдың екі бөлшектік мөлшері үшін жүргізу: R1(Q₁ ) резисторы қосулы; R2(Q₂ ) резисторы қосулы.

Өлшеу нәтижелерін кестелерге енгізу. U_шығ =f(f_c ) детекторлы сипаттамаларын  Q-дың әртүрлі мәндері үшін құру.

f_cр орташа жиілігін детекторлы сипаттаманың максималды сызықты ауданында анықтау.

6.4.3 Детектор шығысында төменжиілікті сигналды бақылау. ТЖ сигналдың бұрмалануларын берілген детектор түрі үшін f_c мәнінің f_cр –ден ауытқуы кезінде бағалау.

«ВЫБОР ДЕТЕКТОРА» қосқышын 1жағдайға орнату.

 

 

6.3 сурет – Детектор шығысында ТЖ сигналды бақылау үшін жалғау сұлбасы

 

«ЧАСТОТА» резисторы арқылы f_cр ЖЖ генератор жиілігін  айнымалы етіп құру. «АМПЛ» айнымалы резисторын сағат тілі бойынша ең шеткі жағдайға орналастыру.

ТЖ генераторының жиілігін 1000 Гц орнату. ТЖ генератор шығысындағы кернеуді U_м=100 – 500мВ аралығында осциллограф экранында бақыланатын төмен жиіліктің U_Ω  төмен жиілік кернеуі  бұрмаланбаған синусоида түріне ие болатынадай етіп орнатылады.

«ЧАСТОТА» айнымалы резисторы арқылы f_c мөлшерін өзгертіп, Осциллограф экранынан U_Ω  төмен жиілікті сигналдың бұрмалануын бақылау. f_c жиілігінің, детекторлы сипаттамаларының иілу жиіліктері және бұрмалану түрінің өзара сәйкестігіне көңіл бөлу. Қажетті қорытындылар жасау.

Детектор шығысындағы кернеу фазасы мен детектордың берілген түрі үшін f_cр жиілігіндегі детекторлық сипаттаманың биіктігінің өзара сәйкестігіне көңіл бөлу.

«АМПЛ» айнымалы резисторымен ЖЖ генератордың шығысындағы кернеу амплитудасын максималдыдан минималдыға өзгертіп отыру. Детектор шығысында ТЖ кернеудің ТЖ кернеудің амплитудасының өзгеруіне көңіл бөлу.

Осыған сәйкес №2 және 3 детектрлері үшін бақылаулар жүргізу.

№1 және 3 детектрлері үшін бақылауды қосылған R1 резисторларында жүргізу.

Қажетті қорытындылар жасау.

6.4.4 Детекторлардың  жиілікті сипаттамаларын алу.

6.4 суретке сәйкес қосылуды орнату.

«ВЫБОР ДЕТЕКТОРА» қосқышын 1 жағдайға орнату. Ғ_ТЖ =1000Гц төмен жиілік генераторын қосу. U_м =100мВ тең ТЖ генераторының шығысында кернеу орнату (U_м модуляциялаушы сигнал кернеуі КТ1 дегі ЖЖ жиілік генераторлары кірісінде).

«ЧАСТОТА» айнымалы резисторы арқылы берілген детектор түрі үшін f_cp детекторлы сипаттаманың сызықты аймағының жиілігіне тең жоғары жиілік генераторының жиілігін құру.

 

 

6.4 сурет - Детекторлардың  жиілікті сипаттамаларын алуға арналған қосылу сұлбасы

 

Вольтметрді «ТЖ» режиміне орнату.

Детектор шығысында Ғ_м модуляция жиілігін 20 Гц-тен 20 кГц- ке дейін өзгерте отырып U_Ω кернеуінің эффективті мәнінің Ғ_м модуляция жиілігіне тәуелділігін алу. Өлшеу нәтижелерін 6.1 кестеге енгізу.

 

6.1 кесте

Ғм ,кГц	0,02	...	...	...	...	...	20,0
UΩ ,В

 

№2,3 детекторлары үшін сәйкес өлшеулер жүргізу.

Ескерту. №1,3 детекторлары үшін өлшеулерді қосулы R1 резисторлары кезінде жүргізу.

6.4.5 Детектор тасымалының коэффициенттерін модуляцияның әртүрлі жиіліктерінде салыстыру. Қажетті қорытындылар жасау.

6.4.6 Қосымша тапсырма (6.2 суреттің қосылу сұлбасы)

Осциллографтың 1 кірісін КТ3- ке қосу. Осциллограф жайылуын 1 кіріс бойынша синхрондау.

1000 Гц ТЖ генератор жиілігін орнату. ТЖ генератор шығысында U_м =0мВ кернеу орнату.

Осциллографтың горизонталь жайылуының қосқышын 0,5 мкс/бөл. жағдайына орналастыру. Бірнеше модуляциясыз синусоидалды ЖЖ кернеу периодының тұрақты бейнесін алу.

ТЖ генераторының шығысындағы U_м кернеуді 0 мВ- тан 500 мВ- қа дейін ұлғайта отырып, экранның оң жақ бөлігінде бейненің «жайылуын» бақылау, яғни жиіліктік модуляция үрдісіндегі кернеу фазасының лездік мәнінің өзгеруін бақылау.

 

6.5 Жұмыс құрамында мыналар болуы тиіс:

- тәжірибелік деректердің кестелері мен графиктері;

- алынған тәжірибелік деректерді теориялықпен салыстыра отыра тоқталған қорытындылар.

 

6.6 Бақылау сұрақтары

 

1. Бірактілі және балансты ЖД-лардың ерекшеліктерін көрсетіңіз.

2.  Жиілік ауытқуының амплитуда өзгеруіне түрленуіндіре алатын ЖД жұмыс принципін түсіндіріп, принципиалды сұлбаларын келтіріңіз.

3. Жиілік өзгеруін фазалық ығысу өзгеруіне түрлендіретін жеке контуры бар ЖД-ң принципиалды сұлбасы қандай?

4. Жиілік өзгеруін фазалық ығысу өзгеруіне түрлендіретін жеке контуры бар ЖД-ң жұмыс істеу принципі қандай?

5. Байланысқан контурлары бар ЖД-ң жұмыс істеу принципін векторлық диаграммалар көмегімен түсіндіріңіз.

6. ЖД классификациясын айтып өтіңіз және түсіндіріңіз.

7.     ЖД структуралық схемасын салыңыз.

8.     Амплитудалық шектегіш деген не?

9.     ЖД іске асыру жолдарын атаңыз?

10.  Неліктен ЖД тек сызықсыз тізбекте іске асыруга болмайды?

11.   Балансты жиіліктік детектормен детектрлегенде неліктен жұп гармоникалар болмайды?

12.   Бөлшектік ЖД мен байланысқан контурлы ЖД қандай айырмашылықтары бар?

13.   Бір тактілі ЖД принциальды схемасын салыңыз

14.   Дискриминатор деген не?

15.   ЖД сипаттамаларын сызықтыға қалай жақындатуға болады?

16.   Фазалық детектордың структуралық схемасын салыңыз.

 

7 Зертханалық жұмыс №7. Қабылдағыштың КАР жүйесін зерттеу

 

Жұмыс мақсаты: қабылдағыштың (КАР) күшейтудің автоматты реттелуі жүйесінің құрылу принципін үйрену, тәжірибе жүзінде инерциялық КАР жүйесін зерттеу, КАР жүйелері жайындағы теориялық мәліметтермен нәтижелерді салыстыру.

 

7.1  Зертханалық макет сипаты

 

Зерттелуші макет амплитудалық детекторға ие қабылдағыштың аралық жиілігінің күшейткіші (KAP) жіне ЖТК жүйесін сипаттайды (7.1 суретті қара). Күшейтудің реттелуі ЖТК транзисторларының тұрақты тогы бойынша режимнің өзгеруі арқылы орындалады. Өшірілген KAP жүйесі кезінде күшейтудің қолмен реттелуі кезінде (S2 өшіріп қосқышы «РРУ» жағдайында орналасқан) бұл мақсатпен алдыңғы панелге шығарылған «РРУ» потенциометрі қызмет етеді. ЖТК каскадтарына берілетін күшетудің реттелу кернеуінің мәні зертханалық қондырғының №4 панелінде орналасқан  Р1 өлшеуішінің сандық индикаторларында вольтпен көрінеді.

 

 

7.1 сурет – «Қабылдағыштың KAP жүйесі» ауыстырмалы блогының беттік панелінің сырқы көрінісі

ЖТК шығысынан (КТ3 ұяшығы) күшейтілген сигнал амплитудалық детекторге беріледі. Детектрленген сигнал (КТ5 ұяшығы) АРУ жүйесінің тұрақты ток күшейткішіне келіп түседі. ЖТК күшейту коэффициенті S5 ауыстырып қосқышының орналасуына байланысты. ЖТК шығысына (КТ6) бірзвенолы төмен жиілік фильтрі(ТЖФ) қосылған, оның уақыт тұрақтысы τ S3 ауыстырып қосқышының орналасуына байланысты және 0,001с немесе 5мкс тең . Бірінші мәні амплитудалық модуляцияға ие KAP радиобайланыс қабылдағыштарының инерциялық жүйелеріне тән. Екінші мәні ТЖФ уақыт тұрақтысы қате таңдалып, KAP жүйесінің әрекеті АМ сигналының модуляция заңының бұрмалануына әкелетін әрекетті шағылыстырады.

Қосылған KAP жүйесі кезінде (S2 өшіріп қосқышы KAP жағдайында) ЖТК кірісінде (КТ2 ұяшығы) сигналдың өсуі арқылы детектор шығысындағы тұрақты кернеу өседі.  Бұл кернеу УПТ арқылы өседі және ТЖФ арқылы ЖТК транзисторларына оның күшейту коэффициентін азайту арқылы әсер етеді. S4 өшіріп қосқышы арқылы KAP жұмыс басталуының кешігуін қосуға болады.

Зертханалық макеттің құрылымдық сұлбасы төртбұрышты импульстер генераторы ГИ және амплитудалық модулятор АМ-нан тұрады. КТ1-ге қосылған ГИ кезінде модуляцияланбаған синусоидалды ПЧ кернеуін берген кезде (S1 тумблері ВКЛ жағдайында) ЖТК кірісіне тікбұрышты модуляция заңына ие аралық жиілік кернеуі келіп түседі. Мдуляцияның берілген заңы ғана KAP жүйесінің инерциалдығының ТЖФ уақыт тұрақтысының әртүрлі мөлшерлері кезіндегі сигнал пішіндеріне әсерін  тереңірек көрсетуге мүмкіндік береді.

Зертханалық жұмысты орындау үшін зертханалық қондырғының тұтасталған өлшеуіш құрылғылыры қолданылады:

- №4 панелде орналасқан Р1 күшету реттеуінің кернеуінің мәнін вольтпен көрсететін өлшеуіш;

- №2 панельде орналасқан ЖЖ генератор;

- №2 панельде орналасқан ТЖ генератор;

- №4 панелде орналасқан вольтметр.

Жұмысты орындауға қажетті қосымша құрылғылар:

-   екішуақты осциллограф(екіканалды);

- айнымалы кернеу милливольтметрі.

 

7.2 үй жұмысы

7.2.1 Келесі әдебиет пен дәрістер конспектісі бойынша бойынша тақырыптың сәйкес курсын оқып шығыңыз. 74-118 б.[1];[2] 80-102 б.

7.2.2 Жұмыстың негізін дайындаңыз.

 

7.3 Жұмыс тапсырмасы

 

7.3.1Тракт күшейтуінің максималды коэффициентін анықтау.

7.3.2 Реттеуші сипаттаманы алу.

7.3.3 УПТ күшейту коэффициентін анықтау.

5.3.4 УПЧ амплитудалық сипаттамасын алып құру.

7.3.5 Кіріс деңгейлердің мәндерін АМ сигналының бұрмалануы пайда болатынынан бастап анықтаңыз.

7.3.6 ТЖФ уақыт тұрақтысының АМ кернеуін күшейту кезінде жұмыс жүйесіне әсерін зерттеу.

 

7.4 Жұмысты орындау тәртібі

 

7.4.1 УПЧ күшейту коэффициентінің максималды мәнін анықтау! (7.2 суретті қара)

К_{УПЧ макс} =U_шығУПЧ/U_кірУПЧ.

Импульстер генераторы қосулы.

АРУ жүйесі өшірулі.(S2 РРУ жағдайында).

№2 панеліндегі ЖЖ генераторын қосу;

ЖЖ генераторының жиілігін орнату f_ген ≈455кГц

ЖЖ генераторының шығысында модуляцияланбаған кернеу орнату(М=0%).

Ол үшін ТЖ генераторының шығысындағы кернеу 0 В- ке тең болуы қажет.

ЖЖ генераторының шығыс кернеуін орнату U_{шығ ген}=U_кірЖТК ≈5 мВ (-46 дБВ).

Ол үшін УПЧ кірісіне «-40дБ» генератор шығысынан және «ЖЖ деңгейі» реттеуші көмегімен индикатордың ЖЖ деңгейінде индикатор шкаласында тілшені «-6дБ» мәніне келтіру.

УПЧ шығысындағы(КТ3- те) кернеу сыртқы аольтметрмен өлшенеді.

РРУ кернеуі УПЧ күшейтуі максималды болатындай орнатылады.

 

 

7.2 сурет – АЖК максималды күшейту коэффициентін анықтау

 

7.4.2 УПЧ реттеуші сипаттамасын алу (УПЧ күшейту коэффициентінің  КЖТК реттеу кернеуінің мөлшеріне U_рег қатыстылығы).

Ол үшін УПЧ кірісіне (КТ2- ден) молуляцияланған айнымалы кернеу беру U_кірУПЧ ≈5мВ, РРУ потенциометрімен реттеу кернеуін 0-ден 12В дейін (U_рег мәндерін Р1 өлшеуішінің көрсеткіштері арқылы белгілеу)өзгерту, және КТ3-те U_шығУПЧ жазып алу қажет. Тәжірибе нәтижелері негізінде К_УПЧ –нің U_рег –ге қатыстылығын есептеп, графигін тұрғызу.

 

7.1 кесте

Uрег	0	1	2	3	...	...	...	12
UшығУПЧ, В
К= UшығУПЧ / UкірУПЧ

 

7.4.3 S5 өшіріп қосқышының әртүрлі жағдайларында (7.3 суретті қара) УПТ-ның К_УПТ күшейту коэффициентін анықтау

К_УПТ =U_{шығ УПТ} /U_кірУПТ.

Өлшеуді жүргізу үшін УПЧ кірісіне аралық жиілігінің реті 5мВ тең модуляцияланған кернеу беру қажет. ЖЖ генератордың модуляциясы ЖЖ генератордың модуляциясы №2 панелде орналасқан ТЖ генераторынан берілетін төмен жиілік кернеуімен орындалады. Модуляция тереңдігі ТЖ кернеуі мөлшеріне байланысты.

УПЧ максималды күшейтуін орнату.

«АРУ кешігуі» S4 тумблерін «ВЫКЛ» жағдайына орнату.

ТЖ генераторының қорек көзін қосу. Оны 1000Гц жиілікке орнату.

Осциллограф экранынан КТ3 те кернеуді бақылау.

ТЖ генераторының «U_шығ» шығыс кернеуін өзгерте отырып, М=50% модуляция тереңдігіне қол жеткізу.

 

 

7.3 сурет – УПТ күшейту коэффициентін анықтау

 

Кейіннен:

а) модуляция тереңдігі мен УПЧ күшеюін өзгерте отырып, УПТ кірісінде 10-20мВ тең төменгі жиілік кернеуіне қол жеткізу. U_{кір УПТ} мөлшерін жазу;

б) УПТ шығысындағы(КТ6-да) төмен жиілік кернеуін S5 УПТ КҮШЕЙТУ өшіріп қосқышының әртүрлі жағдайларында (К1, К2, К3) өлшеу. Өлшеу №4 панелдің «ТЖ» режимінде вольтметр арқылы орындалады.

 

7.2 кесте

S5 өшіріп қосқышының жағдайы	К1	К2	К3
Uшығ УПТ ,КТ6 да
КУТП =UшығУПТ / UкірУПТ

 

7.4.4 АРУ қысқа тұйықталған түйіні және УПЧ-ның максималды күшейтуі кезіндегі УПЧ-ның амплитудалық сипаттамасын алу және құру. (U_шығ –тің  U_кір –ке қатыстылығы).

S2 өшіріп қосқышы – «РРУ» жағдайында.

ТЖ генератор өшірулі.

РРУ айнымалы резисторы арқылы РРУ-дың максималды кернеуін орнату.

КТ3- те УПЧ шығысындағы кернеуді өлшеу.

Кейін ЖЖ генераторының шығыс кернеуін 0,1мВ- тен 60- 100 мВ- ке дейін өзгерту.

дБ В-мен анықталатын ЖЖ генераторының шығысындағы кернеу мөлшері «ЖЖ ДЕҢГЕЙІ» индикаторының көрсеткішінің қосындысымен және ЖЖ генераторының сәйкес қосқышымен белгіленген әлсіреумен анықталады. (мысалы: кернеу «40дБ» қосқышынан алынады, «УРОВЕНЬ ВЧ» индикаторының көрсеткіштері «-12дБ», демек ЖЖ генераторының шығысынан -52 дБВ немесе 2,51 мкВ кернеу алынады). Кернеу деңгейінің мәндерін қатыстық бірліктерден абсолюттіге ауыстыру кестесі қосымшада келтірілген.

 

7.3 кесте

UкірУПЧ ,дБВ

UкірУПЧ ,мВ

UшығУПЧ ,мВ

 

КТ2 және КТ3 кернеулерінің мөлшерлерін кестеде белгілеу.

Алынған деректер бойынша U_шығУПЧ =f(U_кірУПЧ) қатынасын құру.

7.4.5 АРУ тұйықталған түйіні кезінде УПЧ-ның амплитудалық сипаттамасын алып, құру: S2өшіріп қосқышын АРУ жағдайына құру.

Қалғанында әдістеме 3.5.4 тегідей.

Өлшеуді S4 және S5 қосқыштарының әртүрлі жағдайларында жүргізу.

 

7.4 кесте

UкірУПЧ ,дБВ

UкірУПЧ ,мВ

UшығУПЧ ,мВ

АРУ кешігуі өшірулі

1

АРУ кешігуі өшірулі

2

АРУ кешігуі өшірулі

3

7.4 кестенің жалғасы

UшығУПЧ ,мВ	АРУ кешігуі қосулы	1
	АРУ кешігуі қосулы	2
	АРУ кешігуі қосулы	3

 

Алынған деректер бойынша 7.4.4 тармағындай координаталық осьтерінде U_шығУПЧ =f(U_кірУПЧ) қатынасын құру.

АРУ жүйесінің эффективтілігінің бағалауын жүргізу. Ол үшін U_шығУПЧ =-60дБ В байланысты кірістің 50дБ-ға өсуі кезіндегі шығыс сигналдың өзгеру деңгейін (децибелда)анықтау.

7.4.6 АМ сигналының бұрмалануы басталатын кіріс деңгейлерінің мәндерін анықтау (7.4 суретті қара).

Өлшеуді жүргізу үшін УПЧ кірісіне 5 мВ- ке тең модуляцияланған аралық жиілік кернеуін беру қажет. ЖЖ гоенераторының модуляциясы №2 панельде орналасқан ТЖ генераторынан берілетін төмен жиілік кернеуімен орындалады. Модуляция тереңдігі ТЖ кернеуінің мөлшеріне байланысты.

УПЧ максималды күшейтуін құру.

S3қосқышын «τ1» жағдайына орналастыру.

ТЖ генераторының қорек көзін қосу. 1000Гц-ке тең жиілігін орнату.

КТ3 кернеуін осциллограф экранынан бақылау.

 

 

7.4 сурет -  АМ сигналының бұрмалануы басталатын кіріс деңгейлерінің мәндерін анықтау

 

 «U_шығ» регуляторы арқылы ТЖ шығыс кернеуін өзгерте отырып, М=50% модуляция тереңдігіне қол жеткізу.

Үш жағдай үшін:

- РРУ;

- К3 кезінде кешігуге ие АРУ;

- К3 кезінде кешігусіз  АРУ.

КТ3 те және амплитудалық детектордың шығысында (КТ4 те) шығыс сигналының иілуінің бұрмалануы көзге байқалатын U_шығУПЧ шығыс кернеуінің максималды мәндерін анықтау. АРУ жүйесін қолдану кезінде тракттың динамикалық диапазонының үлкеюін бағалау.

7.4.7 ТЖФ уақыт тұрақтысының АМ кернеуін күшейту кезіндегі АРУ жүйесінің жұмысына әсерін зерттеу.

7.4.7.1 УПЧ кірісіне 5мВ-қа тең модуляцияланған аралық жиілік кернеуін беру. АРУ қосулы. АРУ кешігуі өшірулі.

Осциллограф экранынан КТ3 пен КТ4 кернеулерін бақылау.

S3қосқышын «τ2» жағдайына орналастыру.

УПЧ шығысында кернеудің модуляция тереңдігінің азаюын және детектор шығысында ТЖ кернеінің амплитудасының азаюын белгілеу.

7.4.7.2 ТЖ генераторын өшіру.

7.5 суретке сәйкес қосылуды орындау.

ЖЖ генераторының шығысынан КТ1-ге 50 мВ- ке тең модуляцияланбаған аралық жиілік кернеуі беру.

S1 тумблері арқылы тікбұрышты импульстер генераторын қосу.

Осциллограф экранынан КТ3 тегі (1 шуақ) модуляцияланған аралық жиілік кернеуін және тікбұрышты модуляциялаушы кернеуді КТ4-тен (2 шуақ) бақылау:

-         РРУ режимінде максимады күшею кезінде;

-         АРУ режимінде К1,К2,К3 кезінде. ТЖФ уақыт тұрақтысы τ1;

-         АРУ режимінде К1,К2,К3 кезінде. ТЖФ уақыт тұрақтысы τ2;

ТЖФ уақыт тұрақтысының (τ1>τ2) АРУ жұмысы кезінде АМ сигналының иілу пішінінің бұрмалануына әсерін бағалау.

 

 

7.5 сурет - ТЖФ уақыт тұрақтысының АМ кернеуін күшейту кезіндегі АРУ жүйесінің жұмысына әсерін зерттеу

 

7.5 Жұмыс құрамында мыналар болуы тиіс:

- АРУ зерттеу жүйесінің принципиалды сұлбасы;

- нәтижелердің кестелері мен графиктері;

- ТЖФ уақыт тұрақтысының АРУ жүйесінің жұмысына әсерінің осциллограммасы;

- алынған тәжірибелік деректерді теориялықпен салыстыру нәтижесінде тоқталған қорытындылар.

 

7.6 Бақылау сұрақтары

 

1. Реттеу түрлерінің арналуы қандай?

2. Кері, түзу және комбинацияланған АРУ құрылымдық сұлбаларын бейнелеп, олардың салыстырмалы анализін жүргізіңіз.

3. АРУ тізбегінің элементтерінің арналуы мен құрылымдық сұлбасы қандай?

4.     АРУ тізбегіндегі фильтр сұлбасы мен арналуы қандай?

5.                 Неліктен кері АРУ да реттеудің идеалды сипаттамасын алуға болмайды?

6.     КАР не үшін қажет?

7.     РҚҚ-ны реттеу жолдарын атаңыз.

8.     КАР-дың міндеттері және ол неден тұрады?

9.     Кері КАР-дың құрылымдық сұлбасын салыңыз.

10.  Кері КАР-дың артықшылықтары мен кемшіліктері.

11.  Тура КАР-дың структуралық схемасын салыңыз.

12.  Тура КАР-дың артықшылыұтыры мен кемшіліктері.

13.  Аралас КАР-дың құрылымдық сұлбасын салыңыз.

14.  Аралас КАР-дың артықшылықтыры мен кемшіліктері.

15.   Шусыз КАР-дың құрылымдық сұлбасын салып, оның жұмыс істеу принципин айтыңыз.

 

 

 

Қосымша

 

Кернеу деңгейінің мәндерін қатыстық бірліктерден абсолюттікке ауыстыру кестесі

 

Кесте кернеудің 1 В (дБВ) қатысты анықталған қатыстық деңгейлерінің мәндерін келесі теңдеулермен бір – бірімен байланысқан кернеудің абсалютті бірліктеріне – (мкВ) айналдыруға мүмкіндік береді.

ε (дБВ) = 20 lg E (мкВ)·10^-6 / 1 (В),

Е (мкВ) = 10^{[ε(дБВ)+120] / 20}.

Кестенің әрбір торында көрсетілген кернеудің мкВ – тегі мәніне төбеде тұрған, қатарлар мен бағандардағы деректерге сәйкес келетін, сандардың алгебралық қосындысына тең қатысты деңгей сәйкес келеді.

 

Дең-гей-лер, дБ В	-9	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0
-80	35,5	39,8	44,7	50,1	56,2	63,1	70,8	79,4	89,1	100
-70	112	126	141	159	178	200	224	251	282	316
-60	355	398	447	501	562	631	708	794	891	1000
-50	1220	1260	1410	1590	1780	2000	2240	2510	2820	3160
-40	3,55·103	3,98·103	4,47·103	5,01·103	5,62·103	6,31·103	7,08·103	7,94·103	8,91·103	104
-30	11,2·103	12,6·103	14,1·103	15,9·103	17,8·103	20,0·103	22,4·103	25,1·103	28,2·103	31,6·103
-20	35,5·103	39,8·103	44,7·103	50,1·103	56,2·103	63,1·103	70,8·103	79,4·103	89,1·103	105
-10	112·103	126·103	141·103	159·103	178·103	200·103	224·103	251·103	282·103	316·103
0	355·103	398·103	447·103	501·103	562·103	631·103	708·103	794·103	891·103	106

 

Әдебиеттер тізімі 

1. Амиантов И. Н., Антонов-Антипов Ю. Н., Васильев В. П. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Сифорова В. И. -М.: «Сов. радио», 1974.

2. Бобров Н. В., Максимов Г. В., Мичурин В. И., Николаев Д. П.. Расчет радиоприемников. Под ред. Н. В. Боброва. Воениздат, 1971.

3. Арзуманов В. Н., Дехтярев В. С. О подавлении амплитудной модуля­ции в дробном детекторе. — «Труды ЛПИ им. М. И. Калинина», 1958, № 194.

4. Гуткин JI. С., Лебедев В. JI., Сифоров В. И. Радиоприемные устройст­ва. -М.: «Сов. радио», 1961.

5. Чистяков Н. И., Сидоров В. М., Мельников В. С. Радиоприемные уст­ройства. -М.: «Связьиздат», 1958.

6. Калихмаи С. Г., Левин Я. М. Основы теории и расчета радиовеща­тельных приемников на полупроводниковых приборах. -М.: «Связь», 1969.

7. Лукошкин А. П. Усилители на транзисторах со стабильными фазовы­ми характеристиками. -М.: «Энергия», 1973.

8. Радиоприемные устройства. Под ред. А.П. Жуковского -М.: Высшая школа, 1989.

 

 

Мазмұны

 

1	Супергетеродинді АМ сигналдарының қабылдағышының жұмыс қағидасын оқу	3
2	Радиоқабылдағыштың бірконтурлы кіріс құрылғысын (кіріс тізбегін) зерттеу	12
3 4	Жиілікті түрлендіргішті зерттеу Аралық жиілік күшейткішті зерттеу	17 25
5	Амплитудалық детекторды зерттеу	31
6	Жиіліктік детекторларды зерттеу	41
7	Қабылдағыштың КАР жүйесін зерттеу	47
	Қосымша Әдебиеттер тізімі	55 56