Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
12
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НОВГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ ЯРОСЛАВА МУДРОГО
ИССЛЕДОВАНИЕ ВХОДНЫХ ЦЕПЕЙ
Великий Новгород
2001
УДК 621.396.62 Печатается по решению
С 69 РИС НовГУ
к.ф-м.н. В. В. Артемьев
Исследование входных цепей: Метод. указания / Авт.-сост. А. В. Сочилин; НовГУ им. Ярослава Мудрого. – Великий Новгород. 2001. – 15 с.
В методических указаниях изложены краткие теоретические сведения об основных схемах входных цепей радиоприемных устройств умеренно высоких частот; приведено описание методики измерений характеристик, поясняется принцип действия лабораторной установки и порядок выполнения работы.
Предназначены студентам, обучающимся по специальности 552500 – Радиотехника по курсу “ Прием и обработка сигналов “
УДК 621.396.62
Новгородский государственный
университет, 2001
Сочилин А.В., составление, 2001
1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ.
В работе проводится исследование различных схем входных цепей транзисторных радиоприемных устройств. В ходе исследований определяются зависимости резонансного коэффициента передачи, полосы пропускания, избирательности по зеркальному и прямому каналам, коэффициент перекрытия диапазона входных цепей при различной связи с антенной, а также влияние отдельных параметров контуров и элементов связи на характеристики входных цепей.
2 ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
Входной цепью (в дальнейшем ВЦ) называется часть схемы РПУ между точками подключения антенны и первого активного элемента (рисунок 1).
Рисунок 1.
ВЦ принято классифицировать:
по числу частотоизбирательных элементов;
по способу настройки;
по способу связи с антенной.
В настоящей работе исследуются одноконтурные ВЦ с плавной настройкой и следующими видами связи с антенной:
трансформаторной (индуктивной);
внешнеемкостной;
внутриемкостной;
комбинированной.
2.1.1 Коэффициент передачи напряжения – отношение выходного напряжения к ЭДС в антенне
Модуль коэффициента передачи на частоте настройки f0 принято называть резонансным коэффициентом передачи
2.1.2 Избирательность ВЦ – степень уменьшения коэффициента передачи напряжения при заданной расстройке по сравнению с резонансным.
Одна из задач ВЦ, которая решается совместно с УВЧ, – это обеспечение заданной избирательности РПУ по зеркальному каналу (рисунок 2):
fЗК = fН + 2 fПР ,
где fН – частота настройки,
fПР – промежуточная частота.
Рисунок 2.
2.1.3 Полоса пропускания П – ширина области частот, в пределах которой сохраняется допустимая неравномерность коэффициента передачи. Чаще всего полоса пропускания определяется по уровню -3дБ или 0,707 – П0,707 (рисунок 2).
2.1.4 Перекрытие заданного диапазона частот характеризуется коэффициентом перекрытия диапазона – отношением максимальной частоты настройки к минимальной:
В пределах заданного диапазона частот ВЦ должна обеспечивать настройку на любую частоту, и при этом ее основные показатели не должны заметно меняться.
2.1.5 Коэффициент прямоугольности – отношение полосы пропускания по заданному уровню (П0,1,П0,01) к полосе пропускания по уровню -3дБ (П0,707) (рисунок 2).
.
В идеальной входной цепи КПР = 1.
2.1.7 Постоянство показателей ВЦ при изменении параметров антенны и активного элемента.
2.2 Краткая характеристика исследуемых входных цепей.
2.2.1 ВЦ с внешнеемкостной связью.
При внешнеемкостной связи антенна подключается к контуру через конденсатор С4 (рисунок 3).
Рисунок 3.
Малая величина емкости конденсатора С4 позволяет ослабить вызываемые антенной потери избирательности и сдвиг настройки контура ВЦ.
Достоинством ВЦ с внешнеемкостной связью следует признать простоту ее конструктивной реализации.
К недостаткам относится большая неравномерность резонансного коэффициента передачи по диапазону, что препятствует широкому использованию этого вида связи с антенной, и невысокая избирательность по зеркальному каналу.
Внешнеемкостная связь обычно применяется при приеме на фиксированных частотах или при малом коэффициенте перекрытия диапазона.
2.2.2 ВЦ с внутриемкостной связью с антенной.
Этот вид связи с антенной обеспечивает большее постоянство коэффициента передачи и полосы пропускания по диапазону. Связь осуществляется посредством емкости С6 достаточно большой величины (рисунок 4).
Рисунок 4.
2.2.3 ВЦ с индуктивной связью с антенной.
При индуктивной связи с антенной в схему вводятся вспомогательные катушки индуктивности (L2 или L3), слабо связанные с контуром (рисунок 5).
Рисунок 5.
Дополнительная индуктивность в антенной цепи вызывает появление резонанса в ней на частоте:
Частота fОА должна лежать вне рабочего диапазона. При этом возможны два случая: fОА > fmax – режим укорочения, fОА < fmax – режим удлинения. В режиме укорочения индуктивная связь преимуществ по сравнению с внешнеемкостной связью не дает. При очень сильном удлинении (fОА << fmax) коэффициент передачи практически от частоты не зависит, но получается небольшим по величине.
При комбинированном способе связи контура с антенной работают два вида связи одновременно: внешнеемкостная (через C8) и индуктивная в режиме небольшого удлинения (L7) – рисунок 6. В результате этого достигается хорошая равномерность коэффициента передачи по диапазону.
Рисунок 6.
3 ТЕОРИЯ МЕТОДА.
В основу метода исследования положено снятие амплитудно-частотных характеристик схем. Амплитудно-частотная характеристика устройства:
или характеристика избирательности:
может быть определена как отношение выходных напряжений на данной частоте настройки и напряжения на зажимах генератора, при условии, что последнее поддерживается постоянным:
,
.
Полоса пропускания определяется по АЧХ на уровне -3дБ или 0.707 U0. Избирательность по заданной частоте определяется по кривой избирательности (см. определение избирательности и рисунок 2)
4 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО МАКЕТА.
В лабораторной работе используются два макета. В первом, принципиальная схема которого приведена на рисунке 7, исследуются характеристики:
зависимость резонансного коэффициента передачи от частоты;
зависимость полосы пропускания от частоты настройки;
избирательность по прямому и зеркальному каналу;
коэффициент перекрытия диапазона.
Второй макет (рисунок 8) служит для исследования влияния способов настройки ВЦ на перечисленные выше характеристики, а также позволяет рассчитать коэффициент прямоугольности и оценить влияние конструктивных элементов на частоту настройки контура.
Рисунок 7.
Рисунок 8.
Лабораторная установка собирается по следующим схемам:
Рисунок 9.
Рисунок 10.
Рисунок 11.
Таблица 1 Оцифровка элементов макета 2.
|
Катушка L1, мкГн |
Катушка L2, мкГн |
Конденсатор С1 – на одну секцию, пФ |
|||
|
1 |
-- |
0 |
97 |
5 |
470 |
|
2 |
70 |
10 |
100 |
10 |
400 |
|
3 |
250 |
20 |
110 |
15 |
320 |
|
4 |
400 |
30 |
120 |
20 |
245 |
|
5 |
560 |
40 |
140 |
25 |
190 |
|
6 |
780 |
50 |
100 |
30 |
145 |
|
7 |
1050 |
60 |
185 |
35 |
110 |
|
8 |
1300 |
70 |
200 |
40 |
73 |
|
9 |
1600 |
80 |
215 |
45 |
42 |
|
10 |
1950 |
90 |
225 |
50 |
22 |
|
11 |
2000 |
95 |
230 |
||
|
12 |
2200 |
||||
|
13 |
2450 |
5 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
При подготовке к выполнению работы внимательно изучите соответствующие разделы рекомендованной литературы. До включения приборов проверьте наличие заземления!
6 ЗАДАНИЕ НА ЛАБОРАТОРНУЮ РАБОТУ.
6.2 Включите приборы и прогрейте их в течение 10 минут.
Снимите зависимость резонансного коэффициента передачи ВЦ с внешнеемкостной связью с антенной в рабочем диапазоне частот (т.е. в пределах изменения емкости конденсатора переменной емкости). Замеры проведите в пяти точках диапазона.
Снимите зависимость полосы пропускания от частоты на краях и в середине диапазона.
Измерьте избирательность по зеркальному каналу и по промежуточной частоте (частота задается преподавателем по бригадам) на краях рабочего диапазона частот.
Проделайте пункты 6.2 ... 6.6 для всех видов ВЦ.
Убедитесь во влиянии активного элемента первого каскада РПУ на характеристики ВЦ для одного, указанного преподавателем типа ВЦ (повторите п. 6.3)
Для макета 2 по схеме на рисунке 10 исследуйте влияние способа настройки (переключением L1 или С1 ) на резонансный коэффициент передачи и полосу пропускания. Исследования проведите в диапазоне частот генератора качающейся частоты.
На частоте, указанной преподавателем, снимите амплитудно-частотную характеристику контура и определите коэффициент прямоугольности по уровню 0,1.
На макете 2, по схеме на рис. 11, установите указанные преподавателем номиналы L1 (L2) и С1. Рассчитайте предполагаемую резонансную частоту и проверьте это экспериментально. Объясните полученные расхождения в результатах и сделайте соответствующие поправки.
Выключите оборудование.
7 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА О РАБОТЕ.
8 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
9 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.
Учебно-методическое издание
Автор-составитель
Издательско-полиграфический центр Новгородского государственного
университета им. Ярослава Мудрого.
173003, Великий Новгород, ул. Б. Санкт-Петербургская, 41.
Подписано в печать 26.11.2001. Уч.-изд.л. 1. Тираж 50. Заказ № 844
Отпечатано ЗАО «Новгородский Технопарк». Лицензия ПЛД № 56-39.
173003, Великий Новгород, ул. Б. Санкт-Петербургская, 41,
тел./факс: (816 22) 2-78-83.