Используйте нелинейный преобразователь на биполярном транзисторе (БТ) в качестве преобразователя частоты сигнала. Для этого выберите:
1) экспоненциальную характеристику НЭ (пункты меню «Характеристика НЭ» / «Экспоненциальная...»);
2) идеальный полосовой фильтр (ПФ) в качестве нагрузки, настроив его на частоту f = 8 кГц с шириной полосы пропускания dF = 3 кГц;
3) колебание гетеродина с амплитудой ЕГ = 0,5 В и частотой FГ = @F кГц.
Снимите функциональную характеристику (ФХ) преобразователя частоты вида IПР = f(EСМ) при Е1 = ЕГ. Для этого:
1) активизируйте пункт меню «Исследование ФХ»;
2) выберите в качестве аргумента ФХ ЕСМ, установите интервал и шаг его изменения;
3) установите значение параметра Е1;
4) выберите в качестве функции IПР.
Зафиксируйте схему преобразователя частоты и график ФХ. Определите по ФХ оптимальную величину EСМ, обеспечивающую максимальную величину IПР при работе на квадратичном участке характеристики ПТ.
Варианты: 1) F = 13 кГц, 2) F = 15 кГц.
Комментарии и выводы
В исследуемой схеме преобразователя частоты в качестве безынерционного нелинейного элемента используется биполярный транзистор. Он служит для обогащения спектра реакции (тока стока) колебаниями комбинационных частот (суммарных и разностных), которые отсутствуют во входном напряжении. В качестве нагрузки в цепи стока включен полосовой фильтр. Он предназначен для выделения полезных составляющих спектра выходного тока (комбинационных колебаний разностных частот) и подавления всех остальных побочных продуктов нелинейного преобразования. Для этого он настраивается на промежуточную (в данном случае разностную) частоту f пр = f – f г, а ширина его полосы пропускания устанавливается соответствующей ширине спектра входного АМ сигнала.
|
|
Функциональная характеристика (ФХ) преобразователя частоты, снимаемая в данном эксперименте, представляет собой зависимость амплитуды I пр составляющей выходного тока нелинейного элемента с частотой f пр от напряжения смещения Е СМ. Таким образом, в данном случае, ФХ это I пр = f (Е СМ) при U ВХ = Е 1 = const и Е г = const. Она позволяет определить оптимальное значение напряжения смещения, при котором достигается наибольшая величина выходного напряжения промежуточной частоты.