Лабораторные работы №1-3 по дисциплине: Радиоприемные устройства систем радиосвязи и радиодоступа. Вариант общий

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
«Исследование входных цепей радиоприемника»

1. Цель работы
Изучение особенностей построения входных цепей (ВЦ) радиоприемников, экспериментальное исследование различных схем входных цепей.

2. Расчетная часть
Настроенная антенна
Для схемы с автотрансформаторным согласованием рассчитать и построить в виде семейства кривых зависимость резонансного коэффициента передачи К0 от коэффициента трансформации m со стороны антенны при разных коэффициентах n со стороны нагрузки. Расчет произвести для режима согласования на частоте f0=600 кГц при m=0,02; 0,04; 0,08 и n=0,1; 0,2; 0,4. Рассчитать и построить зависимость эквивалентного затухания dэ и полосы пропускания П0,7 от n (n=0,1; 0,2; 0,4) при m=0,04 на частоте f0=600кГц.
Исходные данные для расчета ВЦ с настроенной антенной
Параметры антенны: RА=50 Ом
Параметры входного контура: индуктивность Lк=182 мкГ; собственная добротность Qк=60.
Входное сопротивление первого активного элемента Rвх=3 кОм.
Коэффициенты трансформации: m=0,02; 0,04; 0,08 и n=0,1; 0,2; 0,4.
Исходные данные для расчета ВЦ с ненастроенной антенной
Диапазон частот: 500…700 кГц.
Параметры антенны: RА=50 Ом; LАНТ=20 мкГ; CА=100 пФ, 300 пФ.
Параметры входного контура. Lk=182 мкГ; Qk=60.
Индуктивность катушки связи Lcв=1 мГ ("удлиненный" режим).
Коэффициент связи входного контура с антенной при трансформаторной
связи k =0,1.
Емкости связи: Ссв=20 пФ; 40 пФ.
Входное сопротивление первого активного элемента RВХ=3 кОм.
Коэффициент трансформации со стороны нагрузки: n=0,5

3. Описание схем лабораторной работы
Схемы для исследования ВЦ приведены на рисунках 3.1…3.3.
На рисунке 3.1 приведена схема для исследования ВЦ при работе с настроенной антенной с автотрансформаторным согласованием. Антенна представлена в виде эквивалентного генератора EA и активного сопротивления RА. Контур подключается к антенне и нагрузке через отводы катушки LК с переменными коэффициентами m и n. Коэффициенты m и n устанавливаются через соотношение трех частей индуктивности LК. Доля индуктивности каждой части (LК1, LК2, LК3) выражается процентом (см. рисунок 3.4). При этом их сумма должна быть равна 100%, т.е. (LК1+LК2+LК3)=100%. LК1 – определяет коэффициент m, (LК1+LК2) – коэффициент n. Настройка контура в резонанс производится с помощью переменной емкости СК.

4. Задание
Настроенная антенна
- Исследовать зависимость резонансного коэффициента передачи ВЦ К0 от m при разных n. Измерения провести на частоте f0=600кГц.
- Исследовать зависимость полосы пропускания П0.7 от коэффициента трансформации n при m=0.04 на частоте f0=600кГц.

5. Экспериментальная часть
5.1 Исследование зависимости резонансного коэффициента передачи ВЦ К0 от m при разных n на частоте f0=600кГц
5.2 Исследование зависимости полосы пропускания П0.7 от коэффициента трансформации n (n=0,1; 0,2; 0,4) при m=0.04 на частоте f0=600кГц.
5.3 Исследование зависимости резонансного коэффициента передачи К0 и полосы пропускания П0.7 от частоты настройки f0 для схем ВЦ с трансформаторной и емкостной связью с антенной.
5.4 Определение расстройки контура при измерении параметров антенны (СА) на верхней частоте диапазона fmax=700 кГц в схеме с трансформаторной связью.
5.5 Исследование зависимости резонансного коэффициента передачи К0 от величины емкости связи ССВ в схеме с емкостной связью на верхней частоте диапазона.
5.6 Определение избирательности ВЦ по зеркальному каналу на верхней частоте диапазона.


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
«Исследование диапазонного усилителя радиочастоты на полевом транзисторе»

1.Цель работы
Изучение физических основ и основ теории построения усилителей радиочастоты (УРЧ). Экспериментальное исследование и изучение основных особенностей работы транзисторного усилителя радиочастоты в диапазоне частот.

2. Расчетная часть
Рассчитать резонансный коэффициент усиления в трех точках диапазона 500…750 кГц (на крайних и средней частотах) для схемы с двойным автотрансформаторным включением контура.

Исходные данные для расчета:
Транзистор КП303. Режим транзистора Ес = 5 В. Ic0 = 2 мА.
Параметры транзистора в указанном режиме:
G22 = 0,05 мСм; С12 = 1,5 пФ; |Y21| = S = 4 мА/В.
Индуктивность контура 182 мкГн.
Конструктивная добротность контура Qк = 60.
Коэффициенты включения m = 0,3 n = 0,2.
Сопротивление нагрузки Rн = 100 кОм.
Коэффициент запаса устойчивости kу = 0,8.

3.Описание лабораторной установки
В работе исследуется резонансный усилитель на полевом транзисторе по схеме с общим истоком. Схемы для исследования приведены на рисунках 3.1…3.4. На рисунке 3.1 приведена схема усилителя с автотрансформаторным включением резонансного контура LkCk в стоковую цепь. По диапазону контур перестраивается переменной емкостью Ck`. Коэффициент включения контура со стороны стока m , а со стороны нагрузки n. Напряжение на вход подается от функционального генератора и контролируется входным вольтметром PV1. Напряжение на нагрузке Rн измеряется вольтметром PV2 на выходе. На вход и выход схемы подключен графопостроитель. На рисунках 3.2-3.3 приведена схема усилителя с трансформаторной связью контура LkCk с транзистором и автотрансформаторной с нагрузкой.

4.Задание
4.1. Снять зависимость резонансного коэффициента усиления от частоты для схемы усилителя с двойным автотрансформаторным включением контура и схем с трансформаторной связью в режиме “удлинения” и “укорочения” стоковой цепи.
4.2. Определить коэффициент запаса устойчивости усилителя.
4.3. Снять зависимость полосы пропускания и резонансного коэффициента передачи входного контура от частоты настройки стокового контура.

5. Экспериментальная часть
5.1 Снятие зависимости резонансного коэффициента усиления от частоты
5.2 Определение запаса устойчивости усилителя
5.3 Снятие зависимости резонансного коэффициента передачи и полосы пропускания входного контура от частоты настройки выходного (стокового) контура
6. Выводы по результатам исследования


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
«Исследование преобразователя частоты»

1.Цель работы
Изучение теории преобразования на транзисторах и диодах. Экспериментальное исследование различных схем преобразователей частоты (ПЧ).

2. Расчетная часть
1. Рассчитать коэффициент усиления преобразователя по основному каналу.
2. Рассчитать частоты побочных каналов приема в режиме линейного по сигналу преобразования, учитывая гармоники гетеродина не выше третей.
3. Рассчитать частоты каналов приема в режиме нелинейного преобразования по сигналу, при нелинейности по сигналу второго и третьего порядков.
Исходные данные для расчета
Промежуточная частота fпр = 465 кГц.
Крутизна преобразования | Y21пр | = 12 мА/В.
Емкость контура на выходе смесителя Ck = 638 пФ.
Эквивалентная добротность контура Qэ = 45.
Коэффициент трансформации со стороны нагрузки n=1.
Сопротивление нагрузки Rн = 50 кОм.

3. Описание исследуемых схем
Схемы для исследования преобразователей частоты приведены на рисунках 3.1- 3.3. На рисунке 3.1 представлена схема преобразователя, у которого смеситель выполнен на полевом транзисторе VT. Сигнал подается от генератора ГС на затвор, колебания гетеродина Г подаются на исток через цепь автосмещения R2 C2. В качестве источника сигнала можно выбрать генератор АМ колебаний или генератор со стабильной амплитудой при помощи переключателя SA1. В стоковой цепи контур Lк Cк настроен на промежуточную частоту fпр = 465 кГц. С него снимается напряжение промежуточной частоты на фильтр сосредоточенной селекции (FSS) и на нагрузку Rн через разделительный конденсатор Ср.

4. Задание
1. Измерить коэффициент усиления преобразователя по основному каналу и каналу прямого прохождения.
2. Снять АЧХ преобразователя в линейном по сигналу режиме.
3. Снять АЧХ преобразователя в нелинейном по сигналу режиме.
4. Измерить зависимость коэффициента усиления преобразователя от напряжения гетеродина.
5. Зарисовать осциллограммы входного и выходного напряжений.

5. Экспериментальная часть
5.1 Измерение коэффициента усиления преобразователя
5.2. Снятие АЧХ преобразователя в линейном по сигналу режиме
5.3. Снятие АЧХ преобразователя в нелинейном по сигналу режиме
5.4. Измерение зависимости коэффициента усиления преобразователя от напряжения гетеродина
5.5. Осциллограммы входного и выходного напряжений
6. Выводы по результатам исследований

Без замечаний.
2024 год
Преподаватель: Шушнов М.С.