Исследование тракта промежуточной частоты радиолокационного приемника на транзисторах
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»
ГУАП
ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
по курсу: Устройства приёма и
обработки сигналов
Исследование тракта промежуточной
частоты радиолокационного приёмника на транзисторах
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ
СТУДЕНТ ГР. 2220 И.В. Дворников
подпись, дата инициалы, фамилия
Санкт-Петербург, 2015
Цель работы: изучение тракта промежуточной частоты радиолокационного
приемника.
Оборудование: лабораторная установка, структурная схема которой приведена
на рис.1.
Рис.1.
Ход работы: измерим коэффициент усиления ПУПЧ. Результаты измерений приведены
в таблице 1.
Таблица 1
|
Параметр
|
UД
|
IД
|
UГ
|
K
|
K, дБ
|
|
ПУПЧ
|
0,4 В
|
54 мкА
|
1,5 мВ
|
333,33
|
50,46
|
|
ГУПЧ
|
1 В
|
80 мкА
|
2,4 мВ
|
416,67
|
52,4
|
По данным таблицы 1 рассчитаем коэффициенты усиления ПУПЧ и ГУПЧ:
,
,
,
.
Измерим
АЧХ ПУПЧ. Результаты измерений приведены в таблице 2.
Таблица
2
|
U(f)/UMAX
|
|
0,1
|
0,5
|
0,7
|
0,9
|
1,0
|
0,9
|
0,7
|
0,5
|
0,1
|
|
ПУПЧ UMAX=0,4 B
|
UД, В
|
0,04
|
0,2
|
0,28
|
0,36
|
0,4
|
0,36
|
0,28
|
0,2
|
0,04
|
|
IД, мкА
|
4
|
21
|
33
|
45
|
54
|
45
|
33
|
21
|
|
f, КГц
|
5431
|
6136,1
|
6311,5
|
6482,5
|
6807,8
|
7054,8
|
7329,8
|
7652,7
|
8957,6
|
|
ГУПЧ UMAX=1 B
|
UД, В
|
0,1
|
0,5
|
0,7
|
0,9
|
1,0
|
0,9
|
0,7
|
0,5
|
0,1
|
|
IД, мкА
|
2
|
9
|
29
|
60
|
80
|
60
|
29
|
9
|
2
|
|
f, КГц
|
5293,8
|
5546,5
|
5942,1
|
6412,5
|
6866
|
7326,1
|
7860,8
|
8365,4
|
8734,5
|
|
Сквозная UMAX=1 B
|
f, КГц
|
6002,9
|
6159,6
|
6331,5
|
6542
|
6797,4
|
7088,8
|
7350,2
|
7626,3
|
8032,8
|
IД(UД) для ПУПЧ ищем по градуировочной
кривой. Аналогично измерим АЧХ ГУПЧ. Результаты приведены в таблице 2.
Измерим сквозную АЧХ УПЧ. Результаты приведены в таблице 2.
Измерим зависимость коэффициента усиления ПУПЧ от величины коэффициента
включения генератора сигнала во входной контур для двух сопротивлений
генератора - 75 и 200 Ом. Результаты измерений приведены в таблице 3.
Таблица 3
|
Тумблер
|
В1
|
В2
|
В3
|
В4
|
В5
|
В6
|
В7
|
В8
|
В9
|
В10
|
|
|
IД, мкА
|
30
|
96
|
107
|
99
|
87
|
82
|
65
|
50
|
44
|
75 Ом
|
|
К
|
0,3
|
0,96
|
1
|
1,07
|
0,99
|
0,87
|
0,82
|
0,65
|
0,5
|
0,44
|
|
|
IД, мкА
|
29
|
65
|
89
|
96
|
95
|
90
|
85
|
70
|
55
|
48
|
200 Ом
|
|
К
|
0,29
|
0,65
|
0,89
|
0,96
|
0,95
|
0,9
|
0,85
|
0,7
|
0,55
|
0,48
|
|
|
n
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
12
|
14
|
|
|
m
|
0
|
0,07
|
0,14
|
0,21
|
0,29
|
0,36
|
0,43
|
0,5
|
0,86
|
1
|
|
По данным таблицы 3 рассчитаем зависимость нормированного коэффициента
передачи входного устройства от коэффициента включения.
Нормированный коэффициент передачи
Коэффициент
включения:
.
Измерим
зависимость коэффициента шума УПЧ от величины коэффициента включения генератора
сигналов во входной контур. Для этого прокалибруем детектор ГУПЧ для режима
удвоения мощности сигнала. Значение тока детектора для удвоенной мощности
записано в таблице 4.
|
Тумблер
|
В1
|
В2
|
В3
|
В4
|
В5
|
В6
|
В7
|
В8
|
В9
|
В10
|
|
UГ, мкВ
|
5
|
3,30
|
1,8
|
1,5
|
1,5
|
1,7
|
1,75
|
1,9
|
2,4
|
2,6
|
|
m
|
0
|
0,07
|
0,14
|
0,21
|
0,29
|
0,36
|
0,43
|
0,5
|
0,86
|
1
|
|
Ш
|
20,26
|
8,83
|
2,63
|
1,82
|
1,82
|
2,34
|
2,48
|
2,93
|
4,67
|
5,48
|
|
I1 = 30 мкА,
I2 = 52 мкА, U1=10,5 мкВ, U2=14,7 мкВ.
|
По данным таблицы 2 построим АЧХ ПУПЧ, ГУПЧ, всего УПЧ, а также АЧХ,
полученную перемножением ПУПЧ и ГУПЧ. АЧХ представлены на рис.2.
АЧХ
f, МГц
Рис. 2
ΔfПУПЧ 0,7 = 1,05 МГц, ΔfГУПЧ 0,7 = 1,9 МГц, ΔfСКВОЗ 0,7 = 1 МГц, ΔfСКВОЗ 0,5 = 1,45 МГц.
По данным таблицы 4 рассчитаем зависимость коэффициента шума от
коэффициента включения. Результаты вычислений приведены в таблице 4.
Коэффициент шума:
.
Шумовую
полосу определим графоаналитическим методом. Это выполнено на рис.3.
Рис. 3
МГц.
К
= 1,38 ∙ 10-23 Дж/ºКл.
Графики
зависимостей нормированного коэффициента передачи входного устройства от
коэффициента включения и коэффициента шума от коэффициента включения приведены
на рис.4.
Рис.4.
Исходя из Рис.4, оптимальные коэффициенты включения по мощности равны 0,
28 и 0,3 для 75 и 200 Ом соответственно, а по коэффициенту шума - 0,32.
Выводы Оптимальный коэффициент включения по мощности для 75 Ом меньше,
чем для 200 Ом. Это объясняется тем, что точка максимума резонансного
коэффициента передачи определяется формулой:
Увеличению
RГ соответствует снижение gГ.
Суммарную
мощность шумов можно представить в виде РШΣ=РШГ+РШg11+РШ ДР. Мощность дробовых шумов РШ ДР от m не
зависит, т.к. генератор UШ ДР включен последовательно во входную цепь. Мощность
тепловых шумов входной проводимости РШg11 уменьшается с ростом m, т.к.
она тратится на проводимости g11 и проводимости gг, которая при увеличении m
шунтирует g11. Мощность шумов источника сигнала изменяется также как и коэф
передачи ВУ. Коэф шума Ш = РШΣ / РШГ;
усилитель частота сигнал
Ш = 1 + РШg11/ РШГ + РШ ДР /
РШГ