2015-01-21
806
В этом разделе приводятся описания пяти работ, связанных с исследованиями преобразований различных сигналов в нелинейном преобразователе. Особенность лабораторного стола для проведения этих исследований состоит в том, что экраны характериографа и многоканального осциллографа, используемых в этих работах, расположены на трехкоординатной плоскости, позволяющей наблюдать диаграмму работы исследуемого нелинейного преобразователя сигналов (рис. 20).
Кроме этих приборов на лабораторном столе расположены трехканальный анализатор амплитудного спектра и анализатор функциональных характеристик. Объектом исследования во всех работах этого раздела является нелинейный преобразователь (НП), схема которого воспроизводится в правом верхнем углу лабораторного стола.
В качестве нелинейного элемента (НЭ) НП используется полевой или биполярный транзистор в зависимости от вида характеристики i = f (u ВХ), выбираемой с помощью пункта меню «Характеристика НЭ». Предусмотрено три вида этих характеристик: квадратичная, кусочно-линейная и экспоненциальная. Для первых двух имеется возможность устанавливать напряжение отсечки в диапазоне от 0 до –10 В (рис. 21, а). Для выбора нагрузки НП (возможные варианты: резистор, колебательный контур, полосовой фильтр, ФНЧ, ФВЧ, ФНЧ + ФВЧ) следует раскрыть пункт меню «Нагрузка» (рис. 21, б). Параметры выбранной нагрузки устанавливаются движковыми регуляторами с соответствующими цифровыми индикаторами (рис. 21, в). Выбор входных для НП сигналов осуществляется раскрытием пункта меню «Сигнал» (рис.21, г) в диапазоне от простых форм (гармонический, бигармонический, простой АМ сигнал) до любых других от генератора сигналов (рис. 14). Параметры входных сигналов регулируются движковыми регуляторами (рис. 21, д).
|
|
|
Анализатор функциональных характеристик, экран которого расположен в правом нижнем углу лабораторного стола, позволяет получать графики функциональных характеристик (ФХ) НП вида
,
,
где Ik – амплитуда k -й гармоники выходного тока НЭ,
Е СМ – напряжение смещения,
Е 1 – амплитуда гармонического сигнала на входе НЭ.
Для измерения ФХ следует раскрыть пункт меню «Исследование ФХ» в виде формы «Функциональные характеристики НП» (рис. 22). В ней имеется три области:
1) «Аргумент ФХ» – для выбора независимой переменной (Е см или Е 1), диапазона и шага ее изменения;
2) «Параметры ФХ» – для установки значений выбранных параметров ФХ;
3) «Функция (ФХ) – для выбора индекса (номера гармоники) измеряемой ФХ.
После выбора всех вышеперечисленных параметров и нажатия кнопки «Пуск» автоматически выполняется эксперимент по снятию функциональной характеристики НП «по точкам» путем подачи гармонического сигнала с установленными параметрами на вход НП для каждого значения аргумента ФХ. В каждой такой точке вычисляется и запоминается амплитуда соответствующей гармоники выходного тока. Этот эксперимент может наглядно воспроизводиться в виде диаграммы работы НП (при включенной опции «Осц») или проводиться незримо в «теневом» режиме. По его завершении на экран анализатора ФХ выводится нормированный (по оси ординат) график ФХ, построенный по массиву ее значений для всей совокупности экспериментальных точек (значений аргумента ФХ).
|
|
|
