ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Московский технический университет связи и информатики
Волго-Вятский филиал
Кафедра общепрофессиональных дисциплин
Дисциплина: «Общая теория связи»
Лабораторная работа № 5
«Исследование частотного модулятора»
Выполнил:
_____________
Принял доцент каф. КТН
___________ Сухоребров В. Г.
Нижний Новгород
2014
Цель: Исследование принципа действия частотного модулятора.
Получение характеристик частотного модулятора при
воздействии на его вход моногармонического сигнала.
Исследование формы и спектра сигналов с частотной модуляцией
Схема исследования:
КТ 4
ФБЦ С3
VD1
С6
С1
КТ 1
R1
С8
f01
КТ 2 КТ 3
VT1
L1 L2
A1
VT3 С7
R2
f02
VT2
С4
R3
R4
С5
С2
EСМ
МОДУЛЯТОР
R5
С9
R7
R6
L3 L4 VD2
EС
ДЕТЕКТОР
Рис. 1 Схема сменного блока ЧАСТОТНЫЙ МОДЕМ
мкА
1. Статическая модуляционная характеристика.
Статическая модуляционная характеристика (СМХ): f=φ(ЕСМ) снимаем при
отсутствии модулирующего сигнала. Последовательно устанавливая
движковым потенциометром ЕСМ значения из таблицы 1, определяем
значения частоты модулятора f, подключив выход модулятора (гнездо КТ
2) ко входу ПК, работающего в режиме анализа спектра.
Таблица 1
ЕСМ
B
0
-0,5
-1
-1,5
-2
-2,5
-3
-3,5
-4
-4,5
-5
-5,5
-6
-6,5
f
кГц
22,8
22,2
21,4
20,75
20,2
19,4
18,7
18
17,3
16,6
15,9
15,2
14,4
13,7
СМХ
25
20
f (кГц)
15
10
5
0
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
Eсм (В)
По данным таблицы строим график СМХ, на котором отмечаем:
- положение рабочей точки (на середине линейного участка); отсюда
находим ЕСМ ОПТ и несущую частоту f0 (по вертикальной оси);
- угол наклона линейного участка СМХ; (тангенс этого угла
соответствует коэффициенту КЧМ модулятора);
- границы линейного участка (fMIN, fMAX).
Полученные данные сведём в таблицу 2
Таблица 2
ЕСМ ОПТ
f0
fМIN
fMAX
КЧМ
-4 В
17,3 кГц
15,9 кГц
18,7 кГц
1450
2. Влияние амплитуды модулирующего сигнала на спектр ЧМ.
2.1. По ряду заданных значений МЧМ (табл. 3) рассчитываем
амплитуды модулирующих сигналов, а затем и действующие
значения UC.
Таблица 10.3
Влияние амплитуды модулирующего сигнала (FМОД = 500 Гц)
МЧМ
0
0,1
0,5
1,0
2,4
3,8
fMAX
0
50
250
500
1200
1900
UMC
0
0,035
0,172
0,345
0,828
1,310
UC
0
0,024
0,121
0,244
0,585
0,926
2f *
0,5
1
1
2
4
5
Для заполнения таблицы использовались следующие формулы:
f MAX= МЧМ* FМОД
Umc=  fMAX / КЧМ
UC = Umc 0,707
2.2.
Подключаем внутренний звуковой генератор ко входу модулятора
(гнездо КТ 1). Туда же подключаем и вольтметр переменного
напряжения стенда. Устанавливаем частоту генератора FМОД = 500 Гц.
Последовательно устанавливая значения UC из таблицы 3 регулятором
выхода генератора, получаем на ПК, подключённом к
выходу
модулятора (гнездо КТ 2) спектры ЧМ-сигналов. Полученные значения
2f * внести в табл. 3
UC =0
UC =0,02
UC =0,12
UC =0,24
UC =0,59
UC =0,93
3. Влияние частоты модуляции на спектр ЧМ-сигнала. (UC=const)
3.1.
Сохраняя схему соединений (п.2), устанавливаем значения UC из
таблицы 3 для МЧМ = 2,4 и не меняем его в дальнейшем.
Последовательно устанавливая частоты модуляции (табл. 4),
получаем спектрограммы соответствующих ЧМ-сигналов. В
таблицу вносим значения 2f *. Заполняем последнюю строку
табл. 4, используя определение МЧМ и необходимые данные из
табл. 3.
Таблица 4. Влияние частоты модуляции (UC=const)
UC = 0,585 B;
f0 = 12 кГц
FМОД
Гц
50
100
250
500
1000
2f *
Гц
3
3
3
3
4
14
7
2,8
1,4
0,7
МЧМ
FМОД = 50
FМОД = 100
FМОД = 250
FМОД = 500
FМОД = 1000
4.
Форма колебаний на входе и выходе частотного модулятора.
Соединяем один из входов двухлучевого осциллографа со входом
модулятора. На другой вход осциллографа подаем выходной сигнал
модулятора. Устанавливаем частоту модуляции FМОД = 300 Гц, а уровень
сигнала увеличиваем до тех пор, пока на осциллограмме выходного сигнала
не появится паразитная амплитудная модуляция. Фиксируем осциллограммы
на входе и выходе частотного модулятора.
Осциллограмма входного сигнала.