РЭч2 / Лаб 4 РЭч2

Лабораторная работа 4.

Преобразователь частоты.

рис. 1. Схема преобразователя частоты.

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

Входной сигнал создаётся за счёт аналогово усилителя (U1).

За счёт него складывается 3 источника сигнала:

1. Постоянное напряжение смещения (V6) .

2. Генератор АМ сигнала из предыдущей лабораторной работы. АМ сигнал имеет частоту несущей амплитудой 1 В, и частоту информационного сигнала амплитудой 400мВ (рис.2).

3. Переменное напряжение (гетеродин – V4)

.

рис.2. Генератор АМ сигнала.

Таким образом подобранные параметры теоретически дают перенос АМ сигнала с несущей частоты на частоту .

Теперь можно подобрать элементы LC фильтра и настроить его на частоту 150 кГц. Зафиксировав ёмкость рассчитаем по формуле индуктивность:

Теперь собрав схему, подключим спектрограф после транзистора и рассмотрим компоненты получившегося сигнала:

рис.3. Спектр после транзистора.

На рис.3 видно что несущая частота перенеслась на частоты 150кГц. Теперь рассмотрим АЧХ LC фильтра:

рис.4. АЧХ LC фильтра.

На рисунке видно что Добротность достаточно высокая, но в неё точно попадает наш АМ сигнал. Для подтверждения измерием частоту на выходе цепи и рассмотрим осцилограмму:

рис.5. Частота на выходе цепи.

Как видно на рис.5 частота несущей ровна 150 кГц. Такую же частоту мы расчитали теоретически.

рис.6. Осцилограмма сигнала на вызоде цепи.

Как видно она осцилограмме сигнал ровный и без помех так же в этом можно убедится подключив спектрограф к выходу цепи:

рис. 7. Спектр выходного сигнала.

Теперь подключим на вход генератор зеркального сигнала:

рис.8. Доболнительный генератор переменного тока.

Настроим его на частоту зеркального канала Рассмотрим спектор сигнала на выходе транзистора:

рис.9. Спектор сигнала с генератором зеркального сигнала.

Теперь рассмотрим осцилограмму сигнала на выходе схемы:

Рис.10. Осцилограмма сигнала с генератором зеркального сигнала.

При тех же настройках осцилографа АМ сигнал практически не различим. Видно что амплитуда информационного сигнала уменьшилась в несколько раз. Тоесть из за зеркальной частоты, АМ сигнал практически привратился в постоянную синусоиду.

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 частоте 150кГц, перенеся таким образом АМ сигнал на низкую частоту. Так же наглядно показали влияние зеркальной частоты на сигнал. И убедились в том что из за зеркальной частоты полезный сигнал пропадает и больше его невозможно восстановить.