8 Содержание отчета

Отчет должен содержать результаты предварительной подготовки к работе, схемы отдельных измерений для каждого пункта, результаты измерений в виде таблиц, графиков, осциллограмм и спектрограмм с соответствующими заголовками, исходными данными и пояснениями, краткие выводы и оценку результатов.

Работа № 3 Частотная модуляция и детектирование чм-сигналов

1 Цель работы

Экспериментальное исследование физических процессов при частотной модуляции и детектировании ЧМ-сигналов.

2 Литература

[1] – стр. 81...88, 241...251, 295...298.

[2] – стр. 79...89, 237...239.

[3] – стр. 96...104, 285...286, 289...292.

[4] – cтр. 87...91, 105...107.

5 Конспект лекций.

3 Предварительная подготовка к работе

1. Ознакомиться с лабораторным заданием и изучить по указанной выше литературе следующие вопросы:

• принцип получения частотной модуляции и её использование в технике связи;

• временное, спектральное и векторное представление ЧМ-сигнала при модуляции чистым тоном и сложным сигналом;

• девиация частоты, индекс частотной модуляции, узкополосная и широкополосная модуляция;

• изменение вида спектра ЧМ-сигнала при изменении амплитуды и частоты модулирующего сигнала;

• принцип работы частотного модулятора, статическая модуляционная характеристика, выбор режима работы модулятора для получения неискаженной модуляции;

• практические схемы частотного модулятора, прямые и косвенные методы получения ЧМ-сигнала;

• принцип детектирования и практические схемы детектора ЧМ-сиг­нала;

• сходство и различия между сигналами с частотной и фазовой модуляцией.

2. Ответить устно на вопросы раздела 4 данной работы.

3. Рассчитать и построить статическую модуляционную характеристику частотного модулятора f_вых = f(Е_см), выполненного на основе RC-автогенератора с фазобалансной цепью с характеристикой R = f(U), приведенной в таблице 1.

Таблица 1

U, В	–6	–5,5	–5	–4	–3	–2	–1	–0,5	0
R, кOм	2,1	2,0	1,9	1,6	1,4	1,22	1,1	1,04	0,96

Величина емкости С равна 10 нФ. Частота генерации f_вых = 1/2RC.

1. Выбрать по рассчитанной СМХ параметры рабочего режима модулятора, обеспечивающего наименьшие искажения ЧМ-сигнала: Е_см, U_m, девиацию частоты.

2. Продумать порядок выполнения работы в лаборатории, подготовить необходимые таблицы и графики для каждого пункта лабораторной работы.

4 Вопросы для самостоятельной подготовки

1. Запишите выражение для частотно-модулированного сигнала для случая модуляции однотональным сигналом, назовите все входящие в него параметры.

2. Приведите выражение для мгновенной частоты ЧМ-сигнала.

3. Изобразите временную диаграмму ЧМ-сигнала при однотональной модуляции, покажите минимальное и максимальное значение частоты.

4. Что такое девиация частоты и индекс модуляции, их связь с параметрами модулирующего сигнала?

5. Что такое узкополосная частотная модуляция? Изобразите спектр при узкополосной модуляции. Ширина спектра при узкополосной ЧМ.

6. Что такое широкополосная частотная модуляция? Изобразите спектр при широкополосной частотной модуляции.

7. Ширина спектра ЧМ-сигнала при широкополосной частотной модуляции, как она зависит от амплитуды и частоты модулирующего сигнала?

8. Приведите векторную диаграмму для узкополосного ЧМ-сигнала, поясните сходство и различие с АМ-сигналом.

9. Поясните сущность прямых и косвенных методов получения ЧМ-сигналов. Приведите простейшую схему частотного модулятора с использованием варикапа.

10. Статическая модуляционная характеристика частотного модулятора, выбор режима работы модулятора для получения неискаженной модуляции.

11. В чем особенность детектирования ЧМ-сигналов? Характеристика детектирования.

12. Приведите схему и характеристику детектирования частотного детектора:

• на одном расстроенном контуре;

• на двух взаимно расстроенных контурах.