• преобразование формы и спектра сигнала безынерционным нелинейным элементом;
• нелинейное резонансное усиление сигналов;
• умножение и преобразование частоты;
• амплитудная модуляция и детектирование АМ-сигналов;
• частотная модуляция и детектирование ЧМ-сигналов;
• генерирование сигнала гармонической формы;
• работа автогенератора под внешним воздействием;
• параметрическое возбуждение и усиление колебаний.

1. Выполнению каждой лабораторной работы предшествует самостоятельная предварительная подготовка студента путём изучения по литературе необходимых разделов курса, выполнения расчётов, изучения описания лабораторного макета, задания и порядка выполнения соответствующей лабораторной работы. Подготовленный студент должен также отчётливо представлять, что и как он будет делать, и какие результаты ожидаются в каждом из пунктов работы (мысленный эксперимент).
2. В начале лабораторного занятия каждый студент представляет преподавателю рабочий листок с результатами предварительной подготовки по выполняемой работе: расчетами, схемами отдельных измерений по каждому пункту лабораторного задания.
3. К выполнению работы допускаются только подготовленные студенты. Поэтому в начале занятия преподаватель проводит проверку готовности каждого студента путем устного собеседования или с помощью технических средств в объеме материала, указанного в описании лабораторной работы.
4. Студенты, не допущенные к выполнению лабораторной работы, остаются в лаборатории для дополнительной подготовки.
5. В процессе выполнения работы результаты эксперимента аккуратно оформляются в рабочих листках в виде таблиц, графиков. Результаты каждого пункта должны иметь соответствующие заголовки и пояснения исходных данных, режимов измерений.
6. По окончании работы студент (бригада) представляет рабочий листок преподавателю для проверки и отметки о выполнении в журнале. Самовольный уход студентов из лаборатории не допускается.
7. По результатам лабораторной работы каждый студент должен оформить отчёт и защитить работу. Студенты, хорошо подготовившиеся к работе и успешно выполнившие её, могут защитить эту работу в конце занятия (при наличии времени) по рабочим листкам без последующего оформления отчёта.
8. При выполнении работы не рекомендуется часто включать и выключать питание электронных приборов. Питание всех приборов, применяющихся в лабораторной работе, выключается студентами только после выполнения всех пунктов лабораторного задания с разрешения преподавателя.
9. Студенты, пропустившие лабораторное занятие без уважительной причины или не допущенные к выполнению лабораторной работы, выполняют её в специально установленное время (как правило, в конце семестра).
10. Студенты заочного факультета обязаны получить зачёт по лабораторным работам до конца той лабораторно-экзаменационной сессии, в которой выполнялись лабораторные работы. В противном случае все лабораторные работы должны проделываться и защищаться заново во время следующей лабораторно-экзаменационной сессии.
11. При выполнении лабораторных работ необходимо соблюдать правила техники безопасности.
12. Рабочее место в лаборатории должно быть оставлено в полном порядке: приборы должны стоять на положенных местах, провода аккуратно сложены, стулья ставятся вплотную к столу.

1. Отчёт по лабораторной работе должен содержать:
   • название лаборатории;
   • фамилию и инициалы студента;
   • номер группы;
   • наименование работы;
   • номер лабораторной работы;
   • перечень приборов;
   • предварительные расчеты;
   • принципиальную схему макета;
   • результаты измерений в виде таблиц, графиков и расчётов;
   • выводы по работе и оценку результатов;
   • дату выполнения работы и личную подпись.
2. При выполнении отчёта не следует переписывать с начала все пункты лабораторного задания, а затем приводить таблицу с результатами всех измерений. Результаты различных измерений необходимо представить в виде нескольких самостоятельных таблиц и графиков. Каждая таблица и каждый график должны иметь свой заголовок и исходные данные эксперимента.
3. При выполнении численных расчетов надо записать формулу определяемой величины, сделать соответственную численную подстановку и произвести вычисления, а не писать сразу готовый результат.
4. Результаты со всеми промежуточными вычислениями сложных нелинейных зависимостей следует приводить в виде таблицы.
5. Все графики необходимо выполнять на миллиметровой бумаге или обычной бумаге в клетку. Оси координат на графиках должны быть обозначены и промасштабированы. Масштаб следует выбирать таким образом, чтобы координаты любой точки графика могли быть определены быстро и с удовлетворительной точностью.
6. Нанесение на графике точек, соответствующих расчетным или экспериментальным данным, должно быть выполнено отчетливо и аккуратно.
7. Кривая, проводимая через экспериментальные точки, должна быть плавной, без резких искривлений и углов. Кривая не обязательно должна проходить через каждую отдельную точку. Её следует провести через большую часть точек так, чтобы наилучшим образом аппроксимировалась экспериментальная зависимость.
8. Если на графике имеется несколько кривых, каждая кривая должна быть снабжена соответствующими надписями.
9. Осциллограммы, характеризующие один и тот же процесс, например, напряжение на входе и выходе четырехполюсника, следует располагать строго друг под другом с общим началом отсчета и с соблюдением масштабов по осям координат. То же относится и к спектральным диаграммам.
10. Необходимо пользоваться общепринятыми условными обозначениями величин и сокращениями названий.

• Собственно универсальный лабораторный стенд показан на рисунке 2. Конструктивно он выполнен в виде вертикальной стойки и состоит из следующих функциональных блоков (модулей):
• блок питания и измерений;
• блок источников сигналов;
• блок № 1 – нелинейный преобразователь на полевом транзисторе;
• блок № 2 – LC-генератор;
• блок № 3 – RC–генератор;
• блок № 4 – частотный модулятор и детектор ЧМ-колебаний;
• блок № 5 – параметрический усилитель и генератор;
• блок № 6 – нелинейные преобразователи на аналоговых перемножителях сигналов.

• преобразование формы сигнала, спектра сигнала безынерционным нелинейным элементов;
• усиление сигнала и умножение частоты;
• преобразование частоты;
• амплитудная модуляция;
• детектирование АМ- сигналов;
• частотная модуляция и детектирование ЧМ- сигналов;
• генератор LC;
• автоколебательная LC-цепь под внешним воздействием;
• генератор RC;
• двухконтурный параметрический усилитель;
• параметрический генератор;
• преобразование сигналов с использованием аналоговых перемножителей (исследуются семь вариантов цепей).

1. Ознакомиться с лабораторным заданием и изучить по литературе, указанной выше, следующие вопросы:
   • методы аппроксимации нелинейных характеристик;
   • преобразование формы и спектра сигнала нелинейным элементом при гармоническом и бигармоническом воздействиях;
   • методы спектрального анализа нелинейных цепей;
   • сущность кусочно-линейной аппроксимации и спектрального анализа методом угла отсечки;
   • принцип нелинейного резонансного усиления, умножения и преобразования частоты;
   • выбор режима работы нелинейного элемента при резонансном усилении и умножении частоты, понятие оптимального угла отсечки;
   • задача и проблемы фильтрации полезных спектральных составляющих при нелинейных преобразованиях радиотехнических сигналов, оценка нелинейных искажений в выходном сигнале.
2. Ответить (устно) на вопросы раздела 4 данной работы.
3. Рассчитать требуемые значения напряжения смещения Есм на затворе полевого транзистора усилительного каскада, обеспечивающие оптимальный угол отсечки в режимах:
   • нелинейного усиления при Umвх = 2 В;
   • удвоения частоты при Umвх = 4 В;
   • утроения частоты при Umвх = 4 В.

     ВАХ полевого транзистора аппроксимирована отрезками прямых с параметрами:
     

4. Рассчитать методом угла отсечки и построить спектральные диаграммы тока для рассматриваемых режимов.
5. Изучить описание лабораторной установки и лабораторное задание. Продумать порядок выполнения работы в лаборатории, подготовить необходимые таблицы и графики для каждого пункта работы.

1. Методы аппроксимации нелинейных характеристик, их сущность, условия применения.
2. Методы спектрального анализа нелинейных цепей, их сущность, условия применения.
3. Спектр тока в цепи с нелинейным безынерционным элементом:
   • при гармоническом воздействии;
   • при воздействии суммы гармонических сигналов с различными частотами.
4. Что такое угол отсечки тока нелинейного элемента? Как зависит он от напряжения смещения и от амплитуды входного сигнала?
5. Принцип работы нелинейного резонансного усилителя и умножителя частоты на основе транзисторного усилителя.
6. Энергетические преимущества режима работы усилителя с отсечкой тока по сравнению с линейным усилением. Оценка КПД.
7. Приведите временные и спектральные диаграммы, поясняющие процессы преобразования формы сигнала и его спектра в нелинейном резонансном усилителе и умножителе частоты (при удвоении и утроении частоты):
   • на входе;
   • тока нелинейного элемента;
   • на выходе.
8. Поясните сущность оптимального угла отсечки.
9. Оценка нелинейных искажений в выходном сигнале при нелинейном резонансном усилении и умножении частоты.
10. Сущность преобразования частоты (с приведением спектральных диаграмм).
11. Приведите простейшие схемы нелинейного резонансного усилителя, умножителя и преобразователя частоты на транзисторе.
12. Изложите содержание лабораторного задания к данной работе.

• преобразование формы и спектра сигнала нелинейным элементом при гармоническом и бигармоническом воздействии;
• нелинейное резонансное усиление;
• умножение частоты;
• преобразование частоты.

1. Ознакомиться с лабораторной установкой и с используемыми в работе измерительными приборами.
2. Изучить экспериментально особенности преобразования формы и спектра сигнала в безынерционном нелинейном элементе при гармоническом внешнем воздействии (на примере нелинейного резистивного усилителя).
3. Исследовать экспериментально принцип и особенности работы нелинейного резонансного усилителя .
4. Изучить принцип и особенности умножения частоты на основе нелинейного резонансного усилителя и характер зависимости энергетической эффективности умножения от угла отсечки тока.
5. Ознакомиться с особенностями преобразования частоты на основе нелинейного резонансного усилителя.

2. Для исследования процессов преобразования формы и спектра сигнала в схеме нелинейного резистивного усилителя при гармоническом внешнем воздействии необходимо: получить и зарисовать временные и спектральные диаграммы выходного напряжения (тока) при различных значениях напряжения смещения, соответствующих углам отсечки 1800 и 600 градусов.

1. Частота входного сигнала устанавливается равной резонансной частоте колебательного контура – по максимуму напряжения на нем. При этом сопротивление Rш должно быть отключено.
2. Необходимое напряжение смещения для соответствующего угла отсечки устанавливается с учетом заданной ВАХ транзистора и результатов расчета (смотри раздел 3). Допускается также оценка величины угла отсечки по временной диаграмме напряжения на сопротивлении нагрузки.
3. Амплитуда входного сигнала при угле отсечки 1800 не должна превышать 1 В.

4. Изучение особенностей умножения частоты на основе нелинейного резонансного усилителя. Наблюдать и зарисовать осциллограммы и спектральные диаграммы тока стока транзистора и напряжения на контуре для двух случаев умножения частоты:

1. При выполнении пунктов 4 и 5 рекомендуется подстраивать частоту генератора (в небольших пределах), добиваясь максимального уровня напряжения сигнала на контуре.
2. Осциллограммы и спектральные диаграммы тока нелинейного элемента и напряжения на выходе изображать под соответствующими диаграммами на входе с соблюдением масштабных соотношений по осям координат.

1. Ознакомиться с лабораторным заданием и изучить по указанной выше литературе следующие вопросы:
   • принцип модуляции высокочастотного гармонического колебания несущей и ее использование в радиотехнике и технике связи;
   • временное, спектральное и векторное представление АМ-сигнала при однотональной модуляции и модуляции сложным сигналом произвольной формы, ширина спектра АМ-сигнала;
   • энергетические характеристики АМ-сигнала, балансная и однополосная амплитудная модуляция;
   • принцип работы амплитудного модулятора, статическая модуляционная характеристика, выбор режима работы модулятора по ней для получения неискаженной модуляции;
   • принцип детектирования АМ-сигнала, характеристика детектирования, линейное и квадратичное детектирование, искажения при детектировании;
   • практические схемы амплитудного модулятора и детектора.
2. Ответить (устно) на вопросы раздела 4 данной работы.
3. Рассчитать методом угла отсечки и построить статическую модуляционную характеристику (СМХ) Im= f(Eсм) модулятора на полевом транзисторе, для которого ВАХ аппроксимирована отрезками прямых с параметрами
   
   Подводимое к транзистору напряжение равно:
   
   ! ! ! ПРИ РАСЧЕТЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ ВЫБИРАТЬ
   УГОЛ ОТСЕЧКИ ОТ 0° ДО 180° С ШАГОМ 30° .
4. Выбрать по рассчитанной СМХ параметры рабочего режима модулятора, обеспечивающего наименьшие искажения АМ-сигнала (Eсм, UmW ). Оценить ожидаемую величину коэффициента нелинейных искажений, используя метод трех ординат.
5. Нарисовать спектральную и векторную диаграммы AМ-сигнала вида:
6. Продумать порядок выполнения работы в лаборатории, подготовить необходимые таблицы и графики для каждого пункта лабораторной работы.

1. Запишите выражение для амплитудно-модулированого сигнала, назовите все входящие в него параметры для случая модуляции однотональным сигналом.
2. Изобразите временную диаграмму АМ-сигнала при однотональной модуляции, поясните, как по ней определяется коэффициент глубины модуляции.
3. Изобразите спектр АМ-сигнала при однотональной модуляции, поясните, как по ней определяется коэффициент глубины модуляции и ширина спектра.
4. Изобразите принципиальную схему для базовой модуляции. Поясните физические процессы в схеме при модуляции смещением с приведением временных и спектральных диаграмм, иллюстрирующих получение АМ-сигнала.
5. Что такое статическая модуляционная характеристика и ее назначение? Приведите схему для ее снятия.
6. Как выбрать режим работы модулятора по статической модуляционной характеристике модулятора для получения неискаженной модуляции?
7. Отчего зависит величина коэффициента глубины модуляции АМ-колебания?
8. Покажите, какая получается статическая модуляционная характеристика при квадратичной характеристике нелинейного элемента.
9. Поясните порядок расчета статической модуляционной характеристики при работе нелинейного элемента с отсечкой тока.
10. Какую вольтамперную характеристику должен иметь нелинейный элемент для получения неискаженной амплитудной модуляции?
11. Приведите схему двухтактного модулятора.
12. Что такое детектирование и характеристика детектирования амплитудного детектора? Изобразите эту характеристику. Квадратичный и линейный детекторы.
13. Изобразите спектры при детектировании АМ-колебаний:
    • напряжения на входе;
    • тока через нелинейный элемент;
    • напряжения на выходе линейного детектора.
14. Как объяснить возникновение составляющих с частотами F и 2F на выходе квадратичного детектора?
15. Покажите, чему равен коэффициент нелинейных искажений при квадратичном детектировании.
16. Что называется коэффициентом передачи диодного детектора, от чего он зависит и его примерное значение?
17. Нарисуйте схему диодного детектора. Как выбирается величина емкости, шунтирующей сопротивление нагрузки детектора?
18. Изложите содержание лабораторного задания к данной работе.

1. Ознакомиться с лабораторной установкой – макетом и используемыми в работе измерительными приборами.
2. Снять и построить статическую модуляционную характеристику модулятора. Выбрать параметры рабочего режима модулятора для получения неискаженной модуляции.
3. Получить неискаженный АМ-сигнал, зарисовать временные и спектральные диаграммы сигналов: на входе модулятора, тока нелинейного элемента, напряжения на нагрузочном контуре. Определить коэффициент глубины модуляции.
4. Исследовать характер искажений АМ-сигнала при неправильном выборе режима работы модулятора по СМХ.
5. Исследовать влияние добротности нагрузочного контура и его расстройки на форму и спектр АМ-сигнала.
6. Ознакомиться с принципом и особенностями детектирования АМ-сигналов.

1. Включить лабораторную установку и приборы.
2. Снять и построить статическую модуляционную характеристику модулятора Umk = f(Есм) при заданной амплитуде высокочастотного колебания Umw = const. Для этого на один из входов сумматора модулятора подать от внешнего генератора сигнал несущей частоты с амплитудой Umw = 1 В. Частота несущего колебания устанавливается равной резонансной частоте колебательного контура – по максимуму напряжения на нем (fрез = 13...15 кГц). Сопротивление Rш должно быть подключено к контуру. Напряжение смещения на затворе полевого транзистора изменяется в пределах от –6 В до 0 В с шагом 0,5 В. Напряжение на контуре измеряется с помощью вольтметра ВЗ–38. По графику СМХ выбрать и установить параметры рабочего режима работы модулятора, при котором могут быть обеспечены наименьшие искажения АМ-сигнала: рабочую точку в средней части линейного участка и соответствующее ей напряжение смещения Есм; амплитуду модулирующего сигнала UmW в пределах линейного участка.

3. Получить модулированный сигнал, для чего на вход модулятора по- дать от внешнего генератора сигнал частотой 1 кГц и амплитудой 1 В. Убедиться с помощью осциллографа, что на выходе модулятора получен практически неискаженный АМ-сигнал (в случае необходимости скорректировать параметры Есм, UmW ).
Зарисовать временные и спектральные диаграммы сигналов:

• напряжения на затворе полевого транзистора;
• тока стока транзистора – напряжения на активном сопротивлении нагрузки (кнопка "R вкл" нажата);
• напряжение на выходе модулятора – на контуре .

Определить коэффициент глубины модуляции по временной и спектральной диаграммам.

4. Исследовать характер искажения АМ-сигнала при изменении положения рабочей точки на СМХ:

• искажение огибающей сверху (ограничение) при смещении рабочей точки к верхнему загибу СМХ;
• искажение огибающей снизу (отсечка) при смещении рабочей точки к нижнему загибу СМХ;

Зарисовать форму и спектр АМ-сигнала для этих случаев. Обратить внимание на характер изменения глубины модуляции.

5. Исследовать влияние добротности нагрузочного контура модулятора на форму и спектр АМ-сигнала. Для этого установить режим неискаженной модуляции (смотри пункт 3) и отключить сопротивление Rш. Зарисовать временную и спектральную диаграммы напряжения на контуре.

6. Ознакомиться с принципом и особенностями детектирования
АМ-сигналов. Для этого на вход детектора должен быть подан неискаженный АМ-сигнал с глубиной модуляции 80–90% (Rш включено). Зарисовать временную и спектральную диаграммы напряжения на выходе детектора:

• при отключении емкости Сн;
• при подключении емкости Сн.

1. Ознакомиться с лабораторным заданием и изучить по указанной выше литературе следующие вопросы:
   • принцип получения частотной модуляции и её использование в технике связи;
   • временное, спектральное и векторное представление ЧМ-сигнала при модуляции чистым тоном и сложным сигналом;
   • девиация частоты, индекс частотной модуляции, узкополосная и широкополосная модуляция;
   • изменение вида спектра ЧМ-сигнала при изменении амплитуды и частоты модулирующего сигнала;
   • принцип работы частотного модулятора, статическая модуляционная характеристика, выбор режима работы модулятора для получения неискаженной модуляции;
   • практические схемы частотного модулятора, прямые и косвенные методы получения ЧМ-сигнала;
   • принцип детектирования и практические схемы детектора ЧМ-сигнала;
   • сходство и различия между сигналами с частотной и фазовой модуляцией.
2. Ответить устно на вопросы раздела 4 данной работы.
3. Рассчитать и построить статическую модуляционную характеристику частотного модулятора fвых = f(Есм), выполненного на основе RC-автогенератора с фазобалансной цепью с характеристикой R = f(U), приведенной в таблице 1.
4. Выбрать по рассчитанной СМХ параметры рабочего режима модулятора, обеспечивающего наименьшие искажения ЧМ-сигнала: Есм, UmW , девиацию частоты.
5. Продумать порядок выполнения работы в лаборатории, подготовить необходимые таблицы и графики для каждого пункта лабораторной работы.

Таблица 1

1. Запишите выражение для частотно-модулированного сигнала для случая модуляции однотональным сигналом, назовите все входящие в него параметры.
2. Приведите выражение для мгновенной частоты ЧМ-сигнала.
3. Изобразите временную диаграмму ЧМ-сигнала при однотональной модуляции, покажите минимальное и максимальное значение частоты.
4. Что такое девиация частоты и индекс модуляции, их связь с параметрами модулирующего сигнала?
5. Что такое узкополосная частотная модуляция? Изобразите спектр при узкополосной модуляции. Ширина спектра при узкополосной ЧМ.
6. Что такое широкополосная частотная модуляция? Изобразите спектр при широкополосной частотной модуляции.
7. Ширина спектра ЧМ-сигнала при широкополосной частотной модуляции, как она зависит от амплитуды и частоты модулирующего сигнала?
8. Приведите векторную диаграмму для узкополосного ЧМ-сигнала, поясните сходство и различие с АМ-сигналом.
9. Поясните сущность прямых и косвенных методов получения
   ЧМ-сигналов. Приведите простейшую схему частотного модулятора с использованием варикапа.
10. Статическая модуляционная характеристика частотного модулятора, выбор режима работы модулятора для получения неискаженной модуляции.
11. В чем особенность детектирования ЧМ-сигналов? Характеристика детектирования.
12. Приведите схему и характеристику детектирования частотного детектора:
    • на одном расстроенном контуре;
    • на двух взаимно расстроенных контурах.
13. Поясните выбор режима работы детектора.
14. Преимущества и недостатки частотной модуляции.
15. Сходство и различия между сигналами с частотной и фазовой модуляцией.
16. Изложите содержание лабораторного задания к данной работе.

1. Ознакомиться с лабораторной установкой-макетом и используемыми в работе измерительными приборами.
2. Снять и построить статическую модуляционную характеристику модулятора fвых = f(Eсм). Выбрать параметры рабочего режима модулятора для получения неискаженной модуляции.
3. Снять и построить характеристику детектирования частотного детектора U0вых = f(fвх).
4. Получить неискаженную частотную модуляцию на выходе модулятора для узкополосной и широкополосной модуляции.
5. Получить неискаженный детектированный сигнал на выходе детектора для оптимального режима работы тракта модулятор–детектор. Зарисовать форму и спектр сигнала на выходе детектора при частотной модуляции однотональным низкочастотным сигналом.

2.Снять и построить статическую модуляционную характеристику частотного модулятора fвых = f(Есм) при изменении напряжения смещения на затворах полевых транзисторов в пределах от – 6 В до 0 В с шагом 0,5 В. Частоту генерируемых колебаний на выходе модулятора можно измерять тремя способами:

• с помощью частотомера (прямой метод);
• с помощью осциллографа (косвенный метод) – путем измерения периода, который определяется с использованием калиброванной шкалы развертки осциллографа "время/делен" — f = 1/Т, где T – период колебания.

• с помощью осциллографа по "нулевым" биениям между исследуемым сигналом на выходе модулятора и гармоническим сигналом эталонного генератора. Для этого, с использованием сумматора блока № 1, получается сумма этих сигналов (гнездо 4), которая подается на вход осциллографа. Амплитуды этих сигналов должны быть примерно равны. Изменяя частоту эталонного генератора в диапазоне 5...18 кГц, добиваются получения "нулевых" биений на экране осциллографа. В этом случае частота сигнала на выходе модулятора будет равна частоте эталонного генератора.

По графику СМХ определить параметры рабочего режима модулятора для получения неискаженной модуляции: рабочую точку – в средней части линейного участка и соответствующее ей напряжение смещения, амплитуду модулирующего сигнала, допустимую величину девиации частоты.

3. Снять и построить характеристику детектирования частотного детектора I0вых = f (fвх). Выполнение данного пункта совмещается с получением СМХ, так как детектор не имеет изолированного входа и, следовательно, отсутствует возможность подачи на его вход сигнала от внешнего генератора. Постоянная составляющая тока детектора измеряется микроамперметром.

Примечание:

С учетом вида кривой характеристики детектирования получить дополнительно к пункту 2 точки, соответствующие экстремумам и переходу через 0.

По графику характеристики детектирования оценить допустимую величину девиации частоты и с учетом СМХ уточнить параметры рабочего режима тракта модулятор–детектор, необходимые для следующего пункта.

4. Получить неискаженный ЧМ-сигнал и осуществить его детектирование для случая однотональной модуляции. Для этого модулирующий сигнал в виде гармонического колебания подается на вход модулятора от внешнего генератора. Частота модулирующего сигнала 1 кГц, амплитуда устанавливается такой, чтобы можно было наблюдать узкополосную и широкополосную модуляцию: наличие в спектре по одной боковой частоте, по 2, 3 и т.д. Зарисовать форму напряжения и спектр на выходе модулятора и на выходе детектора для 3 значений амплитуды модулирующего сигнала.

5. Исследовать влияние частоты модулирующего сигнала на вид спектра сигнала на выходе частотного модулятора. Для этого при частоте модулирующего сигнала 0,5...1 кГц установить его амплитуду, обеспечивающую индекс частотной модуляции примерно 3. Увеличивать частоту модулирующего сигнала (2, 3, кГц) и наблюдать изменение вида спектра сигнала на выходе модулятора. Зарисовать спектр сигнала на выходе модулятора для трех значений частоты модулирующего сигнала, а также форму и спектр сигнала на выходе детектора.

Примечание:

2. Ответить (устно) на вопросы раздела 4 данной работы
3. Продумать порядок выполнения работы в лаборатории, подготовить необходимые таблицы и графики для каждого пункта лабораторной работы.

1. Нарисуйте схему автогенератора с трансформаторной обратной связью и фиксированным смещением.
2. В чём заключается условие баланса фаз и баланса амплитуд? Как обеспечить эти условия для данной схемы?
3. Нарисуйте колебательные характеристики для мягкого и жёсткого режимов самовозбуждения.
4. Нарисуйте вольтамперную характеристику полевого транзистора и укажите рабочие точки для получения "мягкого" и "жёсткого" режимов.
5. Каким образом колебательная характеристика может быть снята экспериментально?
6. Перечислите особенности "мягкого" и "жёсткого” режимов самовозбуждения автогенератора.
7. Дайте определение средней крутизны. Нарисуйте графики средней крутизны для "мягкого" и "жёсткого" режимов.
8. Что такое характеристика обратной связи?
9. Что такое статическая и динамическая устойчивость?
10. Сущность анализа работы автогенератора по колебательной характеристике и характеристике средней крутизны.
11. Как зависит время установления колебаний в автогенераторе от добротности контура, величины взаимной индуктивности и начальной амплитуды колебаний?
12. Каким образом можно судить о захватывании частоты автогенератора?
13. Нарисуйте обобщённую трёхточечную схему автогенератора и объясните, как в этой схеме выполняется условие баланса фаз и баланса амплитуд.
14. Нарисуйте схему автогенератора с последователным питанием.

1. Ознакомиться с лабораторной установкой и используемыми в работе измерительными приборами.
2. Снять и построить вольт–амперную характеристику полевого транзистора. Выбрать рабочие точки для получения "мягкого" и "жёсткого" режимов самовозбуждения автогенератора.
3. Снять и построить колебательные характеристики для "мягкого" и "жёсткого" режимов самовозбуждения автогенератора.
4. Снять и построить для "мягкого" и "жёсткого" режимов самовозбуждения зависимость амплитуды напряжения на контуре от величины обратной связи Umk = f (M) при увеличении и уменьшении М.
5. Исследовать явление захватывания частоты автогенератора при внешнем гармоническом воздействии и влияние амплитуды внешнего воздействия на ширину полосы захватывания в мягком режиме самовозбуждения при постоянной величине коэффициента обратной связи.
6. Ознакомиться с переходными процессами.

1. Ознакомиться с лабораторным заданием и изучить по указанной выше литературе следующие вопросы:

• резонансные кривые колебательного контура с нелинейной индуктивностью и емкостью;
• принцип параметрического возбуждения колебаний;
• энергетические соотношения в параметрических реактивных элементах цепи;
• спектр тока в цепи с параметрической емкостью;
• оптимальные условия параметрического возбуждения колебаний;
• принципы параметрического усиления;
• одноконтурный параметрический усилитель, синхронный и асинхронный режимы параметрического усиления;
• двухконтурный параметрический усилитель, режимы усиления;
• баланс мощностей в многоконтурных параметрических системах, уравнения Мэнли-Роу;
• достоинства параметрических усилителей, области их применения.

2.Ответить (устно) на вопросы раздела 4 данной работы.
3. Рассчитать критическое значение коэффициента вариации емкости для параметрического колебательного контура со следующими параметрами:
f0 = 6 кГц, L = 1.8 мГн, R = 1 Ом.
4. Изобразить спектры колебаний в одноконтурном параметрическом усилителе для синхронного и асинхронного режимов работы.
5. Продумать порядок выполнения работы в лаборатории, подготовить необходимые таблицы и графики для каждого пункта лабораторной работы.

1. Дайте определение параметрической цепи. На основе каких элементов и каким образом реализуются параметрические цепи?
2. Чем принципиально отличаются спектры тока в параметрической резистивной и емкостной цепи при гармоническом воздействии от спектра тока в нелинейной цепи?
3. Изобразите семейство резонансных кривых нелинейного колебательного контура для различных амплитуд входного сигнала. Объясните теоретически вид резонансных кривых.
4. Понятие резонансного сопротивления в параметрическом колебательном контуре.
5. Объясните физические процессы в колебательном контуре при параметрическом возбуждении колебаний.
6. Понятие критического значения коэффициента вариации параметрической емкости, как оно зависит от частоты накачки?
7. Изобразите схему одноконтурного параметрического усилителя и объясните принцип ее работы.
8. Особенности синхронного и асинхронного режимов параметрического усиления, спектр и форма выходного сигнала.
9. В чем отличие условий работы одноконтурного параметрического усилителя от одноконтурного параметрического генератора?
10. Энергетические соотношения Мэнли-Роу, использование их для анализа одноконтурного параметрического усилителя.
11. Режимы усиления в двухконтурном усилителе (с приведением спектральных диаграмм).
12. В чем достоинства параметрических усилителей?
13. Изложите содержание лабораторного задания к данной работе.

1. Ознакомиться с лабораторной установкой и используемыми в работе измерительными приборами.
2. Снять и построить зависимость резонансной частоты параметрического колебательного контура с нелинейной емкостью от напряжения смещения на варикапах.
3. Получить параметрические колебания в колебательном контуре.
4. Исследовать зависимость критического значения напряжения накачки при расстройке относительно оптимального значения частоты накачки, равного удвоенной резонансной частоте параметрического контура.
5. Получить параметрическое усиление колебаний в одноконтурном усилителе при бигармоническом режиме и определить коэффициент усиления по напряжению. Зарисовать форму выходного напряжения.
6. Исследовать процессы параметрического возбуждения и усиления колебаний в двухконтурной схеме.

1. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. – 4–е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1986. – 512 с.
2. Гоноровский И.С., Демин М.П. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб.
   пособие для вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1994.
   – 480 с.
3. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов по
   спец. "Радиотехника". – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1988.
   – 448 c.
4. Андреев В. С. Теория нелинейных электрических цепей: Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1982. – 280 с.

назад | оглавление | вперёд