РЭч2 / Лаб 3 РЭч2

Лабораторная 3

Умножитель частоты.

рис. 1. Схема умножителя частоты.

На рис. 1 собрана схема умножителя частоты. Используется программа NI Multisim 14.0.

Зелёный провод осциллографа подключён на выход схемы. Начальный сигнал имеет характеристики:

1. Генератор постоянного напряжения (-800 мВ)

2. Генератор переменного напряжения (частота 300 кГц, амплитуда 1В)

Входной сигнал создаётся за счёт аналогово усилителя (U1). Осциллограмма входного сигнала представлена на рис.2.

рис.2. Осциллограмма входного сигнала.

Далее рассмотрим спектр данного сигнала после нелинейного элемента (транзистора Q1) рис.3:

рис. 3. Спектр после нелинейного элемента.

Здесь видно компоненты на кратных частотах. Возьмём частоту 480 кГц.

Элементы колебательного контура схемы подбирали по формуле f=300 кГц:

Так-как в легче наматать катушку определённо индуктивности то вёзмём конденсатор ёмкостью C=300 нФ. И расчитаем под него значение L=234.53 нГн.

После этого соберём схему и рассмотри добротность контура. Так-как спектральные компоненты находятся очень близко, контур должен ьыть максимально добротным(рис.4).

рис.4. Добротность LC контура.

Видно что добротность велика.

Теперь рассмотрим осцилограмму на выходе. Осцилограф подключаем через RC фильтр (рис.1.).

рис. 5. Осцилограмма сигнала.

Синяя – выходной сигнал. Красная – входной сигнал.

Так же рассмотрим данные частотомера:

рис. 6. Частоты на входе и выходе схемы.

Также рассмотрим спектр на выходе схемы:

рис.7. Спектр выходного сигнала.

Видно что на спектре имеется только одна составляющая на частоте f=600 кГц. Значит схема работает верно.

Вывод:

Таким образом рассчитав все теоретические параметры и проанализировав схему, убедились, что схема работает. Так же рассмотрели спектры сигналов и добротность контура. В итоге получили сигнал с минимальным количеством шумов и помех на кратной частоте, увеличив таким образом частоту в 2 раза.