Файл: Сигналов цель работы освоить работу на персональном компьютере с программным обеспечением Electronics Workbench.pdf

8 5.10 Измерить угол отсечки

. Для этого по временной диаграмме выходного сигнала измерить длительность импульса
(в секундах). Значение периода выходного сигнала взять из п.
5.7.(рисунок 2). Рассчитать угол отсечки (в градусах) по формуле:
T
t
u


0 180

(1) где Т – это период выходного сигнала, сек; t
u
– это длительность импульса выходного сигнала, сек.
Рассчитанное значение угла отсечки записать в отчет.
Рисунок 2- Временная диаграмма выходного сигнала умножителя частоты
6 Исследовать спектр выходного напряжения умножителя частоты, для этого:
6.1 Нажать левой клавишей манипулятора мышь на изображение меню Circuit, а затем на указатель функции «параметры схемы»
Schematic Options.
6.2 Установить параметр электрической схемы, показывающий номер электрического соединения (контрольной точки) Show
nodes. Для этого нажать левой клавишей манипулятора мышь на пустом квадратике напротив надписи Show nodes.
6.3 Определить номер выходной контрольной точки.
Примечание: персональный компьютер устанавливает контрольные точки на схеме в случайном порядке, поэтому для

9 каждого рабочего места нумерация точек на схеме может быть различной.
Например, на рисунке 3 показана схема, в которой номер входной контрольной точки соответствует 5, а номер выходной контрольной точки - 4.
Рисунок 3 - Схема электрическая функциональная исследуемой нелинейной цепи умножителя частоты с указанием номеров контрольных точек.
6.4 Нажать левой клавишей манипулятора мышь сначала изображение 0 , а затем I переключателя Start Simulation, расположенного в правом верхнем углу панели инструментов.
Подождать несколько секунд. Отключить формирование сигнала, нажав левой клавишей манипулятора мышь на изображение 0 этого же переключателя.
6.5 Нажать левой клавишей манипулятора мышь функцию
Analysis вверху окна, а затем анализ спектра Fourier в раскрывшейся таблице.
6.6 Задать параметры анализа спектра: Output node – номер выходной контрольной точки, в которой исследуется спектр
(см.п.6.3); Fundamental frequency – частота исследуемого

10 сигнала (см. п.4.3.); Number harmonics – количество гармоник –
20; Vertical scale – масштаб по вертикали, линейный – linear.
6.7 Нажать функцию Simulate и подождать появления спектральных диаграмм амплитуд. Установить развёрнутый вид появившегося маленького окна, нажав левой клавишей манипулятора мышь функцию (развернуть) в правом верхнем углу окна.
6.8 Нажать левой клавишей манипулятора мышь функцию
Toggle Cursors в правом верхнем углу окна. Измерить амплитуды второй, третьей, и четвёртой спектральных составляющих с помощью визирных линий и таблицы.
Визирную линию перемещать за чёрный треугольник вверху её на спектральную составляющую согласно методике пункта 5.7.
Записывать значение х1 – частоты, у1 – амплитуды спектральной составляющей из таблицы Magnitude,V в отчёт.
6.9 Зарисовать спектральную диаграмму амплитуд в отчет, указав значения трёх спектральных составляющих. Сделать выводы.
7 Исследовать зависимость спектра выходного напряжения умножителя частоты от угла отсечки, для этого:
7.1 Установить значение потенциометра R3 - 10%. Рассчитать угол отсечки согласно методике 6.5 (временные диаграммы в отчет не зарисовывать). Значение угла отсечки записать в таблицу 1.
7.2 Получить спектральные диаграммы на выходе нелинейной цепи и измерить значения напряжений для трёх спектральных составляющих (гармоник) U
вых.2,
U
вых.3,
U
вых.4
согласно методике
6 (спектральную диаграмму в отчет не зарисовывать) Данные записать в таблицу 1.
7.3 Проделать п.п. 7.1 − 7.2 для положения потенциометра R3 -
20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%. Данные записать в таблицу 1.

11
Таблица 1- Зависимости U
вых от угла отсечки
R3, % 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 0

, град.
U
вых.2.
,В
U
вых.3.
,В
U
вых.4.
,В
8 Построить зависимости U
вых.n
= f(

) для второй, третьей и четвёртой гармоник. Сравнить с ранее изученными в [1] графиками. Сделать выводы.
9 Определить оптимальное значение угла отсечки для второй, третьей и четвёртой гармоник. Сравнить с ранее изученными в
[1] . Сделать выводы
10 Показать результаты выполнения работы преподавателю.
11 Сделать выводы по работе.
12 Выключить оборудование.
13 Составить отчёт по работе.
Содержание отчета
1 Наименование и цели лабораторной работы.
2 Аппаратное и программное обеспечение лабораторной работы.
3 Схема электрическая функциональная умножителя частоты.
4 Результаты измерений, расчетов, наблюдений (Порядок выполнения работы п.5 ... 9).
5 Выводы по работе.
6 Ответы на контрольные вопросы (по заданию преподавателя).

12
Контрольные вопросы
1 В каком режиме работает нелинейный элемент в умножителе частоты?
2 Объясните процесс умножения с помощью временных диаграмм.
3 Можно ли умножить частоту в 7 раз, используя умножитель частоты на транзисторе?
4 Как определить коэффициенты Берга для второй гармоники?
5 Для каких целей на выходе умножителя частоты включают фильтр?
6 Какие достоинства варакторных умножителей частоты?
7 Поясните графики зависимостей коэффициентов Берга

и

8 Какое достоинство у фильтров на операционных усилителях?
9 Что такое гираторы?
10 Как избавиться от наличия катушек индуктивности в умножителе частоты?
Содержание зачёта
Студент должен знать ответы на контрольные вопросы.
Должен уметь проводить измерения предусмотренные заданием на работу, анализировать результаты измерений.
Литература
1 Шинаков Ю. С., Колодяжный Ю. М. Теория передачи сигналов электросвязи. / Ю.С. Шинаков — М. : Радио и связь,
1989. — С. 69 — 71, 83.
2 Шахгильдян В. В., Козырев В. Б., Ляховкин А. А. и др.
Радиопередающие устройства. / В.В. Шахгильдян, В.Б. Козырев,
А.А. Ляховкин и др.— М. : Радио и связь, 1990. — С. 93 — 96.
3 Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. /
В.И. Карлащук — М. : Солон-Р, 1999. — С. 27 — 277.