Программа и порядок выполнения работы.
Ознакомившись с описанием лабораторной установки, включить питание и саму установку нажатием кнопки «Вкл».
Все переключения производятся с помощью кнопок на передней панели установки, включенное состояние кнопки индицируется светодиодом. Измерения выполняются встроенными приборами под управлением микроконтроллера, а результаты измерений выводятся на цифробуквенный дисплей. Выбор измеряемых величин и подключение их к цифробуквенному дисплею производится кнопками выбора пункта лабораторной работы («<<», «>>»).
П.1. Измерение амплитудно-частотной характеристики входного фильтра.
Включить ГВЧ, отключить ГШ и ОС.
Изменяя частоту fc в пределах от 440-510 кГц, измерить напряжение сигнала US на выходе полосового сумматора «S».
Результаты измерений занести в таблицу. Построить график зависимости US=F (fc). Определить значение центральной частоты входного фильтра – fc0 и его полосу пропускания – Δ F (по уровню 0,7).
П.2. Измерение собственной частоты колебания ГУН - fГ0.
Измерение производится при разомкнутой петле обратной связи (усилители К 1 и К 2 отключены от U упр).
П.3. Измерение полосы захвата и полосы удержания ФАПЧ без фильтрации.
Включить ГВЧ и ФНЧ, отключить конденсаторы С 1, С 2.
Установить коэффициент усиления К 1.
Плавно увеличивая частоту fc в диапазоне от минимального значения до максимального зафиксировать нижнюю частоту захвата fзн и верхнюю частоту удержания fув.
Плавно изменяя fc в обратном порядке от максимального значения до минимального зафиксировать верхнюю частоту захвата fзв и нижнюю частоту удержания fун.
Определить полосы захвата (Δ Fз = fзв - fзн) и удержания (Δ FУ == fзв - fзн) для данных параметров схемы ФАПЧ.
Повторить измерения для коэффициента усиления К 2.
П.4. Исследование зависимости полосы захвата и полосы удержания ФАПЧ от типа и параметров низкочастотных фильтров в петле обратной связи.
Включить генератор высокой частоты ГВЧ и фильтр низкой частоты ФНЧ.
Подключить усилитель К 1 и интегрирующий конденсатор в ФНЧ – С 1.
Плавно увеличивая частоту fc в диапазоне от минимального значения до максимального получить зависимость (fc – fГ) = F (fc – fГ0) (см. рис. 5.2).
Получить эту же зависимость при плавном уменьшении частоты fc в обратном порядке от максимального значения до минимального.
Построить график (fc – fГ) = F (fc – fГ0) и по нему определить полосы захвата и удержания для данного режима работы схемы ФАПЧ.
Подключить усилитель К 1 и интегрирующий конденсатор в ФНЧ – С 2.
Определить полосы захвата и удержания.
Измерения проводить в соответствии с методикой пункта П3.
Подключить усилитель К 2 и интегрирующий конденсатор в ФНЧ – С 1.
Определить полосы захвата и удержания.
Измерения проводить в соответствии с методикой пункта П3.
Подключить усилитель К 2 и интегрирующий конденсатор в ФНЧ – С 2.
Определить полосы захвата и удержания.
Измерения проводить в соответствии с методикой пункта П3.
Включить генератор высокой частоты ГВЧ и пропорционально-интегрирующий фильтр ПИФ.
Подключить усилитель К 1 и цепочку С 1 R 1 в ПИФ.
Определить полосы захвата и удержания.
Измерения проводить в соответствии с методикой пункта П3.
Подключить усилитель К 1 и цепочку С 1 R 2 в ПИФ.
Определить полосы захвата и удержания.
Измерения проводить в соответствии с методикой пункта П3.
Подключить усилитель К 2 и цепочку С 1 R 1 в ПИФ.
Определить полосы захвата и удержания.
Измерения проводить в соответствии с методикой пункта П3.
Подключить усилитель К 2 и цепочку С 1 R 2 в ПИФ.
Определить полосы захвата и удержания.
Измерения проводить в соответствии с методикой пункта П3.
П5. Исследование влияние уровня шума на полосы захвата и удержания в системе ФАПЧ.
Измерения уровня сигнала и уровня шума производятся разными вольтметрами, работающими параллельно (для измерения шума используется квадратичный вольтметр). В зависимости от вида измеряемого сигнала кнопкой «Вкл» включается соответствующий генератор (ГВЧ или ГШ). При совместном включении генераторов измеряется суммарный сигнал U Σ.
Включить ГВЧ.
Измерить уровень сигнала uс на резонансной частоте сумматора.
Включить ФНЧ, интегрирующий конденсатор С 1 и подключить усилитель К 1.
Провести измерения полосы захвата Δ FЗ и удержания Δ FУ при различных уровнях шума в диапазоне Uш = 0-2 В.
Измерения уровня шума Uш проводить при отключенном сигнале.
Измерения полос захвата и удержания проводить при одновременно включенных генераторах сигнала и шума по методике пункта П3.
Результаты измерений занести в таблицу.
Включить ПИФ, интегрирующую цепочку R 1 С 1 и подключить усилитель К 1.
Провести измерения полосы захвата Δ FЗ и удержания Δ FУ при различных уровнях шума в диапазоне Uш = 0-2 В в соответствии с методикой пункта П5.
Содержание отчета.
Отчет о лабораторной работе должен содержать:
· Наименование и цель работы.
· Структурную схему и краткое описание принципов работы системы ФАПЧ.
· График зависимости US=F (fc).
· Таблицы с результатами измерений и экспериментальные зависимости (fc –– fГ) =F (fc–fГ0) для пункта П4.
· Результаты измерений и расчетов полосы захвата Δ FЗ и полосы удержания Δ FУ для пунктов П.3,П.4.
· Таблицы измерений и расчетов полосы захвата Δ FЗ и полосы удержания Δ fУ при различных уровнях шума для П.5.
· Анализ полученных результатов.
ü Объяснить зависимость изменения Δ FУ от коэффициента усиления К в петле обратной связи ФАПЧ.
ü Объяснить зависимость Δ FЗ от величины емкости конденсатора интегрирующего фильтра «ФНЧ» при постоянном значении коэффициента усиления К.
ü Провести сравнение экспериментальных значений отношения Δ FЗ /Δ FУ для интегрирующего и пропорционально-интегрирующего фильтра при K = const.
ü Проанализировать влияние уровня аддитивного шума на полосы захвата и удержания для интегрирующего и пропорционально-интегрирующего фильтров.
6. Контрольные вопросы.
· Какие функции выполняют системы ФАПЧ и каковы их основные параметры?
· Каковы принципы работы и схемы систем ФАПЧ? Какими способами можно изменять частоту управляемого генератора?
· Как определяется полоса захвата и полоса удерживания системы ФАПЧ?
· Какие типы фильтров используются в цепи регулирования? Из каких соображений выбираются параметры фильтров?
· Что понимают под временем захвата системы ФАПЧ и от чего оно зависит?
· Какое влияние оказывает аддитивный входной шум на работу системы ФАПЧ?
· Какова методика измерения полосы захвата и полосы удержания системы ФАПЧ в отсутствие внешних шумов и при их наличии?
Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 529 | Нарушение авторских прав
|