Меню

Исследование автоматической регулировки усиления



АРУ — автоматическая регулировка усиления.

Как бы сделать так, чтобы не было слишком громко и слишком тихо? Вот бы такую штуку для рекламы по телевизору! Есть такая схема! Это автоматическая регулировка усиления. Вот о ней эта статья.

Когда в конце 60-х я начал много читать литературы о конструировании радиоприемников, я столкнулся с понятием «автоматическая регулировка усиления». Так как я активно слушал эфир, особенно на КВ, то постоянно сталкивался с замиранием сигналов. При записи с эфира на магнитофон приходилось все время крутить ручку уровня записи, т.е. производить ручную регулировку усиления (РРУ). Конечно, если бы все происходило автоматически, то и качество записи было бы хорошее. И чем лучше АРУ, тем меньше замирание. У «Рекорда» АРУ было слабенькое: при изменении сигнала на входе в 10 раз (20Дб) выходной сигнал менялся примерно в 2 раза (6 Дб). У «Ригонды» дела обстояли гораздо лучше: при изменении сигнала на входе в 100 раз (40Дб) выходной сигнал менялся также в 2 раза (6 Дб).

Системы АРУ имеются не только у радиоприемников, но и УНЧ, и передатчиков . Как же работает система АРУ? Задача АРУ состоит в изменении коэффициента усиления тракта усиления в зависимости от уровня входного сигнала. При увеличении входного сигнала коэффициент усиления должен уменьшаться и наоборот. Обычно не требуется строгого постоянства выходного напряжения радиотракта и для упрощения конструкции регулятора допускают некоторые изменение напряжения при условии, что при этом не будет заметного искажения сигнала. Существуют несколько типов АРУ: прямая, обратная и комбинированная.

При прямой АРУ входной сигнал усиливается усилителем А2, детектируется детектором U1, проходит через фильтр низких частот Z1, усиливается усилителем постоянного тока А3, с выхода которого управляющий сигнал подается на регулируемый усилитель А1. Эта АРУ не получила широкого распространения ввиду сложности ее реализации. Напряжение на входе регулируемого усилителя может изменяться в сотни и тысячи раз. Чтобы регулирующее напряжение могло воздействовать на регулируемый усилитель, начиная со слабых сигналов на входе, коэффициент усиления собственного усилителя АРУ должен быть значительным (порядка миллиона раз, и это, возможно, на высоких частотах). Но при сильном входном сигнале в таком усилителе неизбежно возникает перегрузка, поэтому он должен иметь свою АРУ. А это серьезно усложняет схему.

Как видите, схема обратной АРУ гораздо проще, поэтому она нашла наибольшее применение. Здесь входной сигнал усиливается усилителем А1. С его выхода сигнал попадает в петлю АРУ: детектор U1, ФНЧ Z1, усилитель постоянного тока А2. Регулирующий сигнал с выхода А2 подается на регулируемый усилитель А1 и он изменяет свой коэффициент усиления.

Следует помнить, что выработка управляющего напряжения в цепи АРУ из-за наличия в ней инерционных звеньев (в частности ФНЧ) происходит с некоторой задержкой. Поэтому постоянная времени фильтра должна быть выбрана в соответствии с частотой уровня сигнала. Если постоянная времени выбрана неправильно, то следствием этого может быть самовозбуждение усилителя. Для получения достаточной эффективности регулировку иногда приходиться осуществлять в нескольких каскадах самостоятельными цепями. Такие АРУ называются многопетлевыми.

Ну, с блок-схемами разобрались. Теперь разберемся с элементной базой. Наверно, первым голову приходит переменный резистор, ось которого соединена моторчиком. Да, переменный резистор — это здорово, но не современно. Лучше использовать транзисторы, ведь сквозной ток через транзистор, а, следовательно, и его сопротивление управляется током базы. А теперь схема электронного аттенюатора.

Петля АРУ состоит из конденсатора С2, детектора на диоде VD1, фильтра низких частот L1, C1, R4. Собственно делитель напряжения состоит из резисторов R1, R2, R3 и сопротивление транзистора VT1. При увеличении уровня сигнала на входе усилителя А1 на его выходе сигнал тоже увеличится. Небольшая часть его через конденсатор С2 попадает на выпрямитель (детектор) на диоде VD1, а затем постоянное импульсное напряжение сглаживается ФНЧ и попадает на базу регулирующего транзистора. Под действием увеличившегося тока через базу, сопротивление между коллектором и эмиттером транзистора уменьшается. В результате часть входного сигнала через резистор R3 уходит на общий провод, а напряжение на входе А1 уменьшается. Скорость реакции системы АРУ зависит от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R4. Если сигнал уменьшится, то уменьшится ток базы VT1, а его сопротивление возрастет. Часть сигнала, уходящего через резистор R3, уменьшится, а сигнал на входе А1 возрастет. Такой электронный аттенюатор применен в схеме УНЧ для приемника прямого преобразования, разработанного В.Т. Поляковым и опубликованной в его книге «Радиолюбителям о технике прямого преобразования».

Здесь петля АРУ включает в себя конденсатор С10, выпрямителя с удвоением напряжения на диодах VD3, VD4, ФНЧ на конденсаторе С9 и R8, регулирующего транзистора VT2. Петля АРУ может отключаться с помощью тумблера S2. Так как усилитель собран на германиевых p-n-p транзисторах, полярность включения диодов выпрямителя противоположное по сравнению с предыдущей схемой.

Другой распространенный способ осуществления АРУ — это включение регулирующего транзистора в цепь обратной связи.

На схеме красным пунктиром обведен усилительный каскад на транзисторе VT2, схему которого мы разбирали в статье про УНЧ. Петля АРУ состоит из тех же элементов, что и на предыдущих схемах. Только регулирующий транзистор включен не в цепь делителя напряжения, в цепь отрицательной обратной связи по переменному току (выделена синим пунктиром). Здесь для того, чтобы уменьшить усиление , нужно увеличить отрицательную обратную связь, т.е. сопротивление транзистора VT1. Поэтому приходится ввести подстроечный резистор R5, через которое на базу VT1 подается положительное напряжение от источника питания. Это напряжение должно быть таким, чтобы при малых сигналах транзистор VT1 был открыт и ООС была бы минимальна. При увеличении входного сигнала диод VD1 формирует отрицательное напряжение, которое складывается с положительным, формируемым делителем R4, R5. В результате положительное напряжение на базе VT1 уменьшается и он начинает запираться. ООС увеличивается, усиление VT2 уменьшается.

Теперь еще одна схема из той-же книги:

Сигнал с выхода усилителя подается на разъем телефонов Х51 и на выпрямитель, собранный по схеме с удвоением напряжения на диодах УП2, УОЗ. Благодаря использованию кремниевых диодов с пороговым напряжением 0,5 В АРУ приобретает пороговые свойства и начинает действовать лишь при амплитуде выходного напряжения более I В. Выпрямленное напряжение отрицательной полярности приложено к затвору регулирующего транзистора VТ2. При возрастании выходного сигнала этот транзистор запирается, отчего возрастает глубина ООС и усиление ОУ падает. Резисторно-диодная цепочка R4, VD1 уменьшает нелинейные искажения при сильном сигнале. В качестве VT1 лучше использовать малошумящий транзистор типа КТ3102Е.

Читайте также:  Парта деми как регулировать инструкция

Коэффициент усиления при малом сигнале превосходит 100 дБ. АРУ начинает работать при входном сигнале около 10 мкВ. Когда входной сигнал превосходит 10 мВ, регулирующий транзистор VТ2 запирается полностью, а усиление ОУ становится близким к единице. Поскольку дальнейшее регулирование невозможно, снова наблюдается рост выходного сигнала. Таким образом, диапазон регулирования составляет около 60 дБ (1000 раз). Полный же диапазон входных сигналов УЗЧ (от уровня шумов до начала ограничения сигнала) достигает 90 дБ.

Я собирал в свое время оба усилителя из книги В.Т. Полякова. Работали отменно.

Источник

Изучение принципа действия системы автоматической регулировки усиления

Страницы работы

Содержание работы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Красноярский Государственный Технический Университет

Лабораторная работа по радиоавтоматике №2

Исследование системы АРУ

студент гр. Р53-4 : Титов Д. С.

Красноярск 2006

Изучение принципа действия системы автоматической регулировки усиления (АРУ) и экспериментальное исследование ее характеристик.

Рисунок 1. Функциональная схема системы АРУ

Снимем амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) усилителя при выключенной обратной связи.

Входное напряжение 10 мВ.

По графику АЧХ видно, что она имеет явно выраженный максимум на частоте 510 кГц.

Снимем амплитудную характеристику усилителя при выключенной обратной связи.

Частота входного напряжения 510 кГц.

По графику амплитудной характеристики усилителя видно, что при увеличении входного напряжения, выходное напряжение тоже увеличивается.

Осциллограмма напряжения на выходе усилителя.

Исследуем зависимость напряжения регулирования от амплитуды сигнала.

При малом входном напряжении, напряжение регулирования возрастает плавно, а при большом входном напряжении напряжение регулирования возрастает значительно быстрее.

Снимем амплитудную характеристику усилителя при включенной обратной связи.

Частота входного напряжения 510 кГц.

1) При максимальном Купт:

2) При минимальном Купт:

Исследуем подавление амплитудной модуляции сигнала в усилителе с АРУ.

Fм=400 Гц, fвч=510 кГц, М=50 %, Uвх=12 мВ.

При максимальном Купт. U=70мВ

При минимальном Купт. U=150 мВ

Заметно, что при малом Купт АМ-сигнал искажается.

Осциллограма напряжения на выходе УНЧ

Исследуем шумовую АРУ.

1) при выключенной обратной связи

Найдем эффективное значение среднеквадратической ошибки на выходе усилителя при различном выходном напряжении

А) В при Uвых повернупом влево (минимальное значение)

Б) В при Uвых в среднем положении

В) В при Uвых повернупом вправо (максимальное значение)

2) при включенной обратной связи

А) В при Uвых повернупом влево (минимальное значение)

Б) В при Uвых в среднем положении

В) при Uвых повернупом вправо (максимальное значение)

Получается, что при включении обратной связи эффективное значение среднеквадратической ошибки на выходе усилителя уменьшается.

Вывод: в ходе лабораторной работы был изучен принцип действия автоматической регулировки усиления.

Было экспериментально подтверждено, что система АРУ имеет большой коэффициент усиления для малых входных сигналов, и малый коэффициент усиления для больших входных сигналов. При очень слабой обратной связи (малом Купт) происходит амплитудная демодуляция и искажение сигнала.

Источник

Исследование систем автоматической регулировки усиления (ару) и автоматической подстройки частоты (апч)

Главная > Исследование

Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

ЛАБОТАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Исследование систем автоматической регулировки усиления (АРУ) и автоматической подстройки частоты (АПЧ)

Цель работы: исследование АРУ и АПЧ радиоприемника, определение их характеристик и параметров.

Краткие теоретические сведения

Автоматическая регулировка усиления (АРУ)

АРУ применятся для расширения динамического диапазона радиоприемника и поддержания в заданных приделах изменения уровня выходного напряжения. При этом устраняются перегрузки в каскадах при приеме сильных сигналов и, таким образом, предотвращается появление недопустимых нелинейных искажений, при этом достигается нормальная работа оконечных устройств приемника, оператор освобождается от ручной регулировки усиления.

Принцип действия системы АРУ состоит в автоматическом изменении коэффициентов усиления (передачи) отдельных каскадов приемника при изменении уровня принимаемого сигнала. Система АРУ должна содержать регулируемые каскады усиления и цепь регулирования. Цепь регулирования вырабатывает управляющее напряжение воздействующие на регулируемые элементы усилительного тракта. Обычно содержит выпрямитель – амплитудный детектор (АД) и фильтр нижних частот (ФНЧ).

Эффективность АРУ оценивается отношением напряжений сигнала на входе приемника: , дБ,

где и – максимальное и минимальное значения напряжений на входе.

А также отношением напряжений сигнала на выходе тракта, охваченного регулировкой: , дБ,

где и – максимальное и минимальное значения напряжений на выходе.

Напряжение обычно больше напряжения соответствующего номинальной чувствительности приемника, а не больше динамического диапазона амплитуд приемника. Значения и могут быть определены по амплитудной характеристике приемника.

Мерой эффективности АРУ служит также дифференциальный параметр амплитудной характеристики (АХ): , где конечные приращения выражены в децибелах. Если АХ линейна в пределах от до , то .

В зависимости от способа функциональной взаимосвязи регулируемых каскадов приемника и источника управляющего напряжения различают три основные системы АРУ: система с обратным (рис. 1,а), прямым (рис. 1,б) и смешанным регулированием (рис. 1,в).

Рис 1. Структурные схемы систем АРУ:

а) обратное, б) прямое и в) смешанное регулирование

В системе с обратным регулированием управляющее напряжение определяется уровнем напряжения сигнала на выходе. Такая система АРУ является наиболее простой и позволяет получить амплитудную характеристику приемника, близкую к идеальной. В системе АРУ с прямым регулированием управляющее напряжение определяется напряжением сигнала на входе и, следовательно, может быть сравнительно большим. При возрастании сигнала на входе наступает перерегулирование, то есть при дальнейшем возрастании напряжения сигнала на входе выходное напряжение уменьшается. При такой системе АРУ необходим дополнительный усилитель с достаточно большим коэффициентом усиления. Прямое регулирование можно применять в системе со смешанным регулированием, при этом основная роль возлагается на обратное регулирование. Система АРУ может быть усиленной и не усиленной в зависимости от наличия или отсутствия усиления в цепи АРУ.

Амплитуда сигнала на выходе приемника может изменяться по двум причинам: 1) изменение усиления приемника из-за изменения напряжения питания, колебаний температуры, старения элементов; 2) из-за замираний сигнала при распространении электромагнитных волн, при которых уровень сигнала на входе приемника изменяется по случайному закону в очень широких приделах. Цепь АРУ должна устранить только замирание сигнала, но не должна реагировать на полезные изменения амплитуды АМ-сигнала, что обеспечивается фильтром АРУ. В качестве фильтра используют обычно простую цепь , рис. 2.

Читайте также:  Проверка тнвд ход регулировки

Рис. 2 Фильтр АРУ Рис. 3 Детектор АРУ

В детекторе АРУ выделяется напряжение регулирования путем детектирования высокочастотных колебаний сигнала. В качестве детектора АРУ может быть использована схема последовательного детектора, рис. 3.

В системе АРУ с обратным регулированием, (рис. 4) напряжение регулирования получают из напряжения на выходе регулируемого усилителя промежуточной частоты (УПЧ). Напряжение подается со стороны выхода в направлении входа усилителя, что и обусловило название этого вида АРУ. Детектор АРУ (ДАРУ) обеспечивает напряжение на выходе, пропорциональное амплитуде напряжения . Фильтр АРУ отфильтровывает переменные составляющие напряжения . Полученный сигнал воздействует на УРЧ, смеситель и УПЧ изменяя их коэффициенты усиления. Все системы АРУ образуют замкнутое кольцо обратной связи.

Рис. 4 Функциональная схема радиоприемника, использующего АРУ с обратным регулированием

В зависимости от уровня сигнала, при котором начинается регулирование усиления, различают системы АРУ с задержкой и без задержки. Системы АРУ без задержки называют простыми системами АРУ.

Амплитудные характеристики различных систем АРУ представлены на рис.5.

Рис. 5 Амплитудные характеристики систем АРУ

В системах АРУ с задержкой регулирование усиления начинается лишь с некоторого уровня входного сигнала , называемого порогом срабатывания системы АРУ, при этом слабые сигналы цепью АРУ не ослабляются, регулирование до значения не производится. При идеальной работе цепи АРУ с задержкой для напряжение на входе усилителя постоянно (пунктирная линия). При отсутствии АРУ амплитудную характеристику можно считать линейной для близких к напряжению ограничения . Напряжение в транзисторных усилителях составляет несколько вольт. Чтобы обеспечить неискаженный прием сигналов с АМ и малое время установления, при быстрых изменениях входного сигнала, необходимо напряжение задержки выбрать меньше обычно .

При быстром изменении уровня сигналов, например, при быстрой перестройке с одной частоты на другую, быстром перемещении передатчика относительно приемника, учитывается длительность переходных процессов в системе АРУ.

Амплитудной характеристикой регулирования АРУ называется зависимость стационарного значения напряжения регулирования от стационарной амплитуды выходного напряжения .

Рис. 6 Амплитудные характеристики регулирования АРУ:

1 – без задержки, 2 – с задержкой

Амплитудные характеристики системы АРУ без задержки 1 и с задержкой 2 представлены на рис. 6.

Регулировочной характеристикой системы АРУ называется зависимость коэффициента усиления регулируемого приемника от напряжения регулирования , рис. 7.

Рис. 7 Регулировочная характеристика АРУ

Автоматическая подстройка частоты (АПЧ)

Системы АПЧ гетеродина приемника применяют чаще всего для уменьшения отклонений промежуточной частоты от номинального значения, обусловленных нестабильностью частот передатчика и гетеродина. Применение таких систем целесообразно лишь при больших нестабильностях частот передатчика и гетеродина, когда полоса пропускания приемника, выбранная с учетом этих нестабильностей, значительно шире оптимальной (выбранной, исходя из требуемой чувствительности приемника и допустимого уровня искажений принимаемого сигнала). АПЧ применяют также в фильтрах, следящих за сигналами с медленно изменяющейся частотой или фазой, в демодуляторах сигналов с ЧМ и ФМ, для синхронизации специальных гетеродинов в приемниках, в которых используются когерентные методы приема.

Принцип действия систем АПЧ состоит в автоматическом измерении отклонения промежуточной частоты (ПЧ) приемника от номинального значения, вызванного обычно нестабильностью частоты гетеродина, или частоты подстраиваемого гетеродина (ПГ) от некоторого образцового значения и подстройке гетеродина таким образом, чтобы указанной отклонение не превышало некоторого заданного значения.

Рис. 8 Структурные схемы систем АПЧ: а) со стабилизацией ПЧ,

б) со стабилизацией частоты гетеродина

На рис. 8, а приведена структурная схема системы АПЧ, выполненной по принципу стабилизации ПЧ. Цепь обратной связи (ЦОС) состоит из измерительного элемента (ИЭ), ФНЧ, усилителя постоянного тока (УПТ) и управляющего элемента (УЭ), обычно варикапа, подключенного к ПГ и изменяющего его частоту в процессе подстройки. В ИЭ сравнивается ПЧ с частотой настройки образцового колебательного контура или частотой генератора образцовой частоты (ГОЧ). Результатом сравнения является сигнал ошибки на выходе ИЭ. ФНЧ устраняет из спектра частот сигнала ошибки нежелательные составляющие, которые, попадая на вход УЭ, вызывают паразитную ЧМ колебания ПГ. Постоянное напряжение сигнала ошибки поступает на управляющий элемент и подстраивает частоту ПГ до номинального значения. Рассматриваемая система АПЧ осуществляет подстройку ПГ при отклонениях частоты передатчика и гетеродина приемника.

При относительно высокой стабильности частоты передатчика, а также при приеме пороговых сигналов применяют системы АПЧ, выполненные по принципу стабилизации частоты гетеродина (рис. 8, б). Колебания ПГ и ГОЧ подаются на вход ИЭ, измеряющего отклонения частоты ПГ от частоты ГОЧ или частоты настройки образцового колебательного контура и вырабатывающего соответствующий сигнал ошибки.

По принципу действия ИЭ системы АПЧ разделяют на два вида: системы частотной автоматической подстройки частоты (ЧАПЧ) и фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ). В системах ЧАПЧ в качестве ИЭ используется частотный дискриминатор, в системах ФАПЧ – фазовый дискриминатор. ФАПЧ является примером астатической АПЧ, то есть АПЧ, при которой установившаяся ошибка равна нулю при постоянном внешнем воздействии, не превышающем некоторого значения. Системы АПЧ, в которых при постоянном внешнем воздействии имеется постоянная установившаяся ошибка, зависящая от уровня воздействия, называются статическими.

Коэффициент автоподстройки К АПЧ характеризует эффективность АПЧ и представляет собой отношение начальной расстройки (ошибки) f Н ПГ от номинального значения частоты при выключенной АПЧ к остаточной расстройки f ОСТ при включенной АПЧ .

Полоса втягивания (захвата) представляет собой интервал отклонений промежуточной частоты от номинального значения, при которых система АПЧ выполняет эффективную подстройку, если предварительно она не находилась в режиме подстройки.

Полоса удержания – интервал отклонений промежуточной частоты при которых выполняется эффективная подстройка, если предварительно система АПЧ находилась в режиме подстройки.

Система ФАПЧ обладает более узкой полосой захвата, чем ЧАПЧ, но установившейся величиной ошибки равной нулю. Поэтому используют комбинированные системы АПЧ, в которых захват частоты обеспечивает ЧАПЧ, а окончательную подстройку ФАПЧ.

Длительность переходного процесса в системе АПЧ характеризует ее инерционные свойства и зависит от параметров ФНЧ и усиления в цепи регулирования.

Процессы, протекающие в аналоговой системе АПЧ (рис. 8, а) отражает общая характеристика регулирования, представляющая собой зависимость отклонения частоты сигнала, после преобразователя частоты, f ПР , от вызывающего его отклонения частоты гетеродина или принимаемого сигнала. Отклонение преобразованной частоты от номинального значения ПЧ на f ПР вызывает действие АПЧ, приводящее к изменению частоты гетеродина на f Г . В результате подстройки отклонение преобразованной частоты уменьшается на f Г и становится равным f ПР =f Н — f Г , где f Н – сумма начальных отклонений частот гетеродина и сигнала.

Читайте также:  Какой мозг регулирует дыхание кровообращение

Величина f Г является функцией управляющего напряжения поступающего от частотного дискриминатора. В свою очередь, определяется абсолютной величиной и знаком расстройки f ПР , то есть . Для построения характеристики регулирования можно воспользоваться уравнением:

. (1)

Рис. 9 Характеристика регулирования

Характеристика регулирования правильно спроектированной системы подобна изображенной на рис. 9. При увеличении f Н растет и f ПР но в начале значительно медленнее (в несколько раз или даже в десятки раз), чем вызвавшее его изменение f Н . При некотором значении f Н (точка а ) начинает уменьшаться напряжение на выходе частотного дискриминатора, что приводит к подстройке гетеродина в направлении, противоположном необходимому. В результате частота на выходе преобразователя выходит далеко за пределы полосы пропускания УПЧ. Система скачкообразно переходит в новое состояние, при котором частота на выходе преобразователя принимает значение, соответствующее значению АПЧ (точка b ). При дальнейшем увеличении f Н сохраняется равенство f ПР =f Н . Подобным образом изменяется f ПР при увеличении f Н в области отрицательных значений. При уменьшении абсолютной величины f Н частота сигнала на выходе преобразователя приближается к номинальному значению. При некотором значении f Н (точка с ) на выходе частотного дискриминатора появится напряжение, и система скачкообразно перейдет в новое состояние (точка d ). Область начальных расстроек между точками a и a ’ , в которой система АПЧ удерживает частоту на выходе преобразователя близкой к номинальному значению ПЧ, называется полосой удержания системы АПЧ. Область начальных расстроек между точками с и с’, в которой при любых начальных условиях устанавливается режим удержания, называется полосой втягивания системы АПЧ.

При небольших отклонениях частоты сигнала на выходе преобразователя от номинального значения соответственно невелики напряжения . В этом случае можно считать линейными характеристики ЧД и УЭ, и формула (1) может быть представлена в виде:

, (2)

где и – крутизны характеристик ЧД и УЭ соответственно;

– коэффициент усиления УПТ; – коэффициент передачи ФНЧ.

Коэффициент автоподстройки системы АПЧ:

(3)

Приведите схему приемника К174ХА2 с использованием АРУ.

Начертите схему детектора ЧМ сигнала на микросхеме К174УР3.

Описание лабораторного макета

В лабораторной работе исследуется работа система АРУ приемника собранного на микросхеме К174ХА2. В приемниках, где входное напряжение превышает 8мВ используют двухпетлевую систему АРУ. Она включает два детектора АРУ. Первый из них используется для регулирования усиления в усилителе ВЧ, а второй в усилителе ПЧ. При малых уровнях входного сигнала (до – 60 дБ) действует АРУ в усилителе ПЧ, а при больших (до – 40 дБ) – АРУ в усилителе ВЧ. Тип диодов в ДАРУ выбирается так, чтобы начало работы АРУ в усилителе ВЧ совпадало с окончанием действия АРУ в УПЧ, что обеспечивает максимальную чувствительность приемника.

Для исследования работы системы АПЧ используется ЧМ УКВ приемник с ЧАПЧ. Частотный детектор системы АПЧ собран на микросхеме К174УР3, выполняющей также функции усиления и ограничения сигнала промежуточной частоты и предварительного усиления звуковой частоты. При отклонении ПЧ от номинального значения, постоянная составляющая с выхода частотного детектора подается на варикап, включенный в контур гетеродина, подстраивающей его так, чтобы ПЧ вернулась к номинальному значению.

На передней панели макета расположены клеммы для подключения измерительных приборов и ручка «Настройка» для настройки приемника на частоту входного сигнала. Макет питается от встроенного источника питания и включается в сеть 220В 50Гц.

Ознакомьтесь с макетом и измерительными приборами, используемыми в работе.

Исследование системы АПЧ.

Подключите измерительные приборы к клеммам макета. Заземлите корпус макета. Включите питание макета.

На высокочастотный разъем «Вход» от генератора сигнала высокой частоты (ГВЧ) подайте ЧМ сигнал любой частоты из диапазона 65  74МГц. При помощи ручки «Настройка» на передней панели макета настройтесь на выбранную частоту, по максимуму амплитуды выходного сигнала. Измерьте с помощью частотомера частоту сигнала на клеммах «Частотомер».

Меняя частоту ГВЧ, подключив осциллограф к клеммам «Осциллограф» и, используя частотомер, определите: полосу захвата, частоты срыва, полосу удержания системы АПЧ. Сделайте вывод о эффективности системы АПЧ.

Исследование системы АРУ.

Подключите измерительные приборы к клеммам макета.

На вход от генератора ВЧ подайте сигнал из диапазона частот 142  295кГц.

3.1. Снимите амплитудную характеристику системы АРУ , изменяя входное напряжение ГВЧ, измеряя выходное напряжение вольтметром. Постройте график. По виду графика определите к какому типу АРУ относится предложенная схема.

3.2. Постройте сквозную регулировочную характеристику АРУ:

.

3.3.Определите основные параметры АРУ:

а) динамический диапазон амплитуд входных сигналов:

, где – максимальное значение амплитуды напряжения на входе приемника; – амплитуда сигнала, соответствующая началу работы АРУ;

б) динамический диапазон амплитуд выходных сигналов:

, где – максимальное значение амплитуды напряжения на выходе приемника; – амплитуда сигнала, соответствующая началу работы АРУ.

В отчете приводятся:

1. Результаты выполнения домашнего задания.

2. Результаты выполнения лабораторного задания: таблицы, графики, расчеты.

3. Сравнение результатов теории и экспериментов.

4. Краткие выводы по выполненной работе.

Чем вызвана необходимость введения систем АРУ?

Какие системы АРУ применяются, каковы их достоинства и недостатки?

Поясните принцип действия системы АРУ с обратным регулированием.

Каковы амплитудные характеристики задержанных и незадержанных АРУ?

Какие характеристики используют для описания систем АРУ?

Чем вызвана необходимость использования систем АПЧ?

Приведите структурные схемы систем АПЧ и поясните их работу.

Чем отличается полоса захвата от полосы удержания?

Приведите параметры и характеристики систем АПЧ.

Каковы преимущества и недостатки ФАПЧ и ЧАПЧ?

Какие микросхемы используются для исследования систем АРУ и АПЧ в данной работе?

Буга Н. Н., Фалько А. И., Чистяков Н. И. Радиоприемные устройства. Учеб. для высших учебных заведений. – М.: Радио и связь, 1986.

Белкин М. К. Справочник по учебному проектированию приемно-усилительных устройств. – Киев: Выща школа, 1988.

Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры: Справочник / И.В. Новаченко, В.М. Петухов и др. – М.: Радио и связь,1989.

Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры: Справочник / И.В. Новаченко, В.М. Петухов и др. – М.: КУбК-а, 1995.

Источник

Adblock
detector