Пример выполнения лабораторной работы 1

НАСТРОЙКАИ РЕГУЛИРОВКА РАДИОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АПАРАТУРЫ

Вариант задания: заданные частоты 275 Гц и 118 кГц.

Цель работы:

1 Приобрести практические навыки настройки и регулировки радиоизмерительной и сервисной аппаратуры.

2 Изучить устройство и органы управления генератора низкочастотного Г3-118 и осциллографа универсального С8-13 по заводским инструкциям.

3 Ознакомиться с настройкой названных приборов в соответствии с методическими указаниями.

4 Настроить приборы и произвести эксперимент в соответствии с вариантом задания.

Для калибровки осциллографа необходимо выполнить все пункты, приведенные в методических указаниях.

Измерение амплитудных и временных параметров синусоидального сигнала производим в соответствии с выбранным вариантом. Результаты сведем в табл. 3.

 

Таблица 3 - Исходные и измеренные значения

№ изм.	Заданная частота, fзад, Гц	Количество делений, N	Измеренная частота, fизм, Гц	Абсолют ная ошибка, Δ f	Относительная ошибка, δ f
1	275 Гц	35	285 Гц	6,8	2,4
2		35	285 Гц
3		36	277 Гц
4		36	277 Гц
5		36	277 Гц
1	118 кГц	8	125 кГц	1,8	1,5
2		8,5	117 кГц
3		8,5	117 кГц
4		9	111 кГц
5		9	111 кГц

 

Вывод. Исходя из полученных значений относительной погрешности можно судить, что регулировка и калибровка измерительных приборов ведет к повышению точности измерений.

 

Лабораторная работа 2

НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВКА РАДИОСТАНЦИИ Р-105 М

 

Цель работы:

1 Изучить устройство и органы управления радиостанцией по техническому описанию и инструкции по эксплуатации.

2 Ознакомиться с настройкой и регулировкой основных параметров радиостанции в соответствии с методическими указаниями.

3 Настроить радиостанцию и произвести снятие экспериментальных данных в соответствии с табл.4.

4 Диагностика неисправностей.

 

Приборы: радиостанция Р-105 М, эквивалент нагрузки 50 Ом, высокочастотный вольтметр В7-36, генератор высокочастотный Г4-158, частотомер Ч3-38.

 

Варианты заданий

№ вариан- та	Частота 1, МГц	Частота 2, МГц	Частота 3, МГц
1	36,2	41,0	46,0
2	36,4	41,4	45,4
3	36,8	41,8	45,8
4	38,0	43,0	46,0
5	40,0	36,0	44,0
6	42,0	36,2	39,4
7	44,4	39,4	36,8
8	46,0	41,0	36,4
9	36,0	41,3	45,2
10	37,2	42,2	44,8

 

Методические указания

 

1 Технические данные

Радиостанция типа Р-105 М ранцевая, носимая, ультракороткого диапазона, телефонная с частотной модуляцией (ЧМ), приемопередающая, с возможностью дистанционного управления и ретрансляции, предназначается для беспоисковой и бесподстроечной связи в радиосетях и автомобильных радиоузлах. Радиостанция обеспечивает вхождение в радиосвязь без поиска корреспондента и ведение радиосвязи без подстройки на любой частоте рабочего диапазона при перепадах температуры между работающими радиостанциями до 30 ºС. Радиостанция сохраняет полную работоспособность при температуре от –40 до +50 ºС, и при относительной влажности окружающей среды до 98 %. Радиостанция работает в диапазоне от 36 до 46,1 МГц (8,3 – 6,5 м) и имеет 405 рабочих частот. Рабочая частота устанавливается одновременно и однозначно для приемника (ПРМ) и передатчика (ПРД). Риски на шкале нанесены через 25 кГц, а цифровые обозначения частот через 200 кГц. Радиостанция работает от 2-х аккумуляторных батарей по 2,4 В, а также от двухполярного источника питания (ИП). Ток потребляемый радиостанцией от аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 4,4 В не превышает: при работе на ПРД 1,8 А; при работе на ПРМ 0,85 А. Вес рабочего комплекта радиостанции не более 14 кг.

 

2 Устройство и принцип работы

Приемопередатчик радиостанции построен по трансиверной схеме с общим возбудителем – гетеродином плавного диапазона (ГПД). Настройка всех высокочастотных контуров приемопередатчика за исключением антенного, сопряжена. Блок конденсаторов переменной емкости (КПЕ) одновременно настраивает три контура: а) анодный контур первого УВЧ; б) сеточный контур второго УВЧ;

в) анодный контур второго УВЧ, являющегося одновременно и анодным контуром возбудителя гетеродина.

Переход с приема на передачу и обратно осуществляется путем нажатия микропереключателя на телефонной гарнитуре, или на телефонной трубке, через которую управляется коммутационное реле радиостанции.

3 Описание работы

Передатчик радиостанции состоит из задающего генератора, усилителя мощности, частотного модулятора, подмодулятора и микрофонного усилителя.

Задающий генератор выполнен по двухконтурной схеме, с электронной связью, на лампе 1Ж29Б. В этой схеме лампа работает одновременно как возбудитель колебаний, так и предварительный усилитель мощности.

Генератор в режиме передачи генерирует непосредственно излучаемую частоту.

Каскад усилителя мощности (УМ) работает на лампе типа 1П24Б и обеспечивает колебательную мощность в антенне не менее 1 Вт.

В радиостанции применена частотная модуляция. Величина девиации передатчика при модуляции с телефонного аппарата, гарнитуры или микротелефонной трубки должна быть в пределах 5 – 12 кГц.

Функции частотного модулятора в радиостанции выполняет нелинейная емкость p-n перехода варикапа Д901Г.

Подмодулятор (УНЧ) работает на двух транзисторах МП14Б. Нагрузкой усилителя является первичная обмотка выходного трансформатора. Амплитудный ограничитель обеспечивает ограничение амплитуды модулирующего напряжения, подводимого к частотному модулятору.

Микрофонный усилитель работает на транзисторе типа МП13Б по схеме с общим эмиттером и дроссельной нагрузкой в цепи коллектора. В цепь базы включен микрофон типа ДЭМШ-1А.

Приемник радиостанции – супергетеродинного типа, состоит из двухкаскадного усилителя высокой частоты, смесителя, усилителя промежуточной частоты, усилителя ограничителя, дискриминатора из усилителя низкой частоты.

Первый усилитель высокой частоты выполнен по схеме с общим катодом с перестраиваемыми по частоте сеточной и анодными цепями.

Второй усилитель высокой частоты – резонансный, с общим катодом и перестраивающимися по частоте сеточной и анодной цепями.

Смеситель совместно с гетеродином приемника выполняет функции преобразователя принимаемого сигнала в более низкую промежуточную частоту, равную 793,8 кГц.

Усилитель промежуточной частоты – четырехкаскадный. Напряжение промежуточной частоты с анодного контура смесителя через разделительные конденсаторы подается на управляющую сетку лампы первого каскада усилителя промежуточной частоты. В остальных трех каскадах включение контура в анодную цепь автотрансформаторное.

Ограничитель выполнен на лампе 1Ж19Б и работает с автоматическим сеточным смещением за счет детектирования приходящего на сетку сигнала.

Дискриминатор выполнен по классической схеме дифференциального частотного детектора. В этой схеме происходит преобразование (детектирование) частотно-модулированного сигнала промежуточной частоты в сигнал звуковой частоты.

Усилитель низкой частоты – двухкаскадный на транзисторах МП14Б. Напряжение низкой частоты с нагрузкой дискриминатора через корректирующую цепь и разделительный конденсатор подается на базу транзистора.

Автоподстройка частоты позволяет осуществить беспоисковую и бесподстроечную связь при значительно более узкой полосе пропускания приемника.

Кварцевый калибратор и коррекция градуировки необходимы для обеспечения беспоисковой радиосвязи при перепадах температуры окружающей среды между радиостанциями.

Питание анодно-экранных цепей передатчика и приемника осуществляется от аккумуляторов через преобразователь напряжения.

Порядок подготовки радиостанции к работе

1 Выключатель питания поставить в положение "ВКЛ", а переключатель рода работ – в положение "РАДИО".

2 При исправных аккумуляторных батареях и блоке питания стрелка прибора, расположенного на передней панели, в положении тумблера "АПЧ ОТКЛ НАКАЛ" должна находиться на закрашенном секторе шкалы.

3 При исправной радиостанции в головных телефонах радиостанции появляется характерный шум, который исчезает, когда корреспондент начинает передачу.

4 Перед установкой частоты и настройкой радиостанции необходимо проверить точность градуировки шкалы по коррекционной точке радиостанции.

5 Проверить точность настройки дискриминатора. В режиме "ПРИЕМ" при отключенном тумблере "АПЧ" и включенном кварцевом калибраторе радиостанции производится прием на одну из гармоник кварцевого калибратора по нулевым биениям, и прослушиваемым в телефонах микротелефонной гарнитуры радиостанции.

6 Включить "АПЧ" и подстроечным конденсатором на плате дискриминатора вновь добиться нулевых биений, прослушиваемых в телефоне гарнитуры. Затем, подстраивая конденсатор на плате дискриминатора, добиться минимального изменения частоты биения при выключенной и включенной "АПЧ".

 

Установка частоты и настройка радиостанции.

1 Переключатель поставить в положение "РАДИО".

2 Для освещения шкалы нажать кнопку "КАЛИБРАТОР СВЕТ".

3 Установить заданную частоту ручкой "УСТАНОВКА ЧАСТОТЫ" и зафиксировать ручкой "СТОПОР".

4 Тумблер поставить в положение "АПЧ ТОК АНТ".

5 Нажать клапан на микротелефонной гарнитуре и добиться наибольшего отклонения стрелки прибора ручками "НАСТРОЙКА АНТЕННЫ". В этом случае радиостанция будет настроена как на передачу, так и на прием.

 

Измерение выходной мощности передатчика радиостанции.

1 Подключите радиостанцию согласно рис. 1. для измерения выходной мощности

Рис. 1 Схема подключения радиостанции

 

2 Включите радиостанцию в режиме ТЛГ и настройте передатчик.

3 Нажмите тангенту микротелефонной гарнитуры и, касаясь щупом ВЧ вольтметра переменного тока согласно рис. 1 измерьте напряжение на эквиваленте нагрузки.

4 Мощность передатчика определить по формуле

 (1)

где U – напряжение, измеренное вольтметром, В; Z – волновое сопротивление эквивалента нагрузки, Ом.

Измерьте выходную мощность в соответствии с заданными частотами по табл. 1. Измерение проведите четыре раза для каждого случая и вычислите погрешность. Сделайте вывод, почему мощность в начале диапазона больше, чем в конце.

 

Измерение чувствительности приемника:

1 Включите радиостанцию, настройте радиостанцию на частоту в соответствии с заданным вариантом.

Подключите радиостанцию по схеме рис. 2.

Рис. 2 Схема подключения радиостанции для измерения чувствительности приемника

2 Подключите генератор к антенному входу радиостанции и настройте генератор на заданную частоту (если подключен эквивалент нагрузки, то отключите его).

3 ВНИМАНИЕ! Запрещается при подключенном генераторе к антенному входу радиостанции нажимать на тангенту микротелефонной гарнитуры.

4 Аттенюатором генератора установите напряжение остаточных шумов таким, чтобы выполнялось соотношение сигнал/шум ≈ 10 %. Показание аттенюатора и есть чувствительность приемника в режиме ТЛФ.

5 Для перевода показаний аттенюатора из dB в мкВ следует воспользоваться формулой

, (2)

где x – показания аттенюатора, dB; U – чувствительность приемника, мкВ.

Сделайте вывод, где чувствительность лучше: в начале или в конце диапазона.

 

Измерение погрешности установки частоты радиостанции:

1 Подключите радиостанцию по схеме рис. 3 и настройте ее в режим ТЛФ по заданным частотам.

Рис. 3 Схема подключения радиостанции для измерения погрешности установки частоты

2 Нажмите тангенту микротелефонной гарнитуры и запишите показания внешнего электронносчетного частотомера.

3 Разность показаний внешнего частотомера с установленной будет погрешностью установки частоты радиостанции.

Сделайте вывод, чем обусловлена погрешность радиостанции, опираясь на технические данные и принцип построения радиостанции.

 

Возможные неисправности радиостанции и способы их устранения.

Неисправности по степени сложности обнаружения и устранения их сводятся к следующим основным группам:

а) неисправности элементов радиостанции, находящихся вне приемопередатчика, неполноценность аккумуляторных батарей, порча микрофона, обрыв кабеля микротелефонной гарнитуры, поломка антенны;

б) внешние видимые повреждения, главным образом, механические, например, антенны, антенного изолятора, ранца;

в) отказ сменных частей приемопередатчика – кварца.

г) обрыв внутреннего монтажа радиостанции – замыкание в монтаже, пробои изоляции, ухудшение изоляции, обрывы монтажа;

д) выход из строя типовых деталей радиостанции: ламп, полупроводниковых приборов, резисторов, конденсаторов постоянной емкости, дросселей, трансформаторов;

е) неисправности в приемопередатчике, устранение которых связано с заменой наиболее ответственных узлов радиостанции, таких как блок высокочастотных контуров и блок возбудителя-гетеродина, могут быть устранены лишь в специальных мастерских.

 

При отыскании неисправности следует придерживаться такой последовательности операций:

а) убедиться, что радиостанция действительно неработоспособна;

б) если прибор на передней панели радиостанции показывает заниженное напряжение аккумуляторных батарей, проверить контакты между наконечниками проводов, подключаемым к аккумуляторным батареям, и зажимами аккумуляторных батарей, а также надежность контактов между наконечниками проводов блока и зажимами радиостанции.

Если показания прибора после проверки контактов остаются заниженными, проверить напряжение аккумуляторных батарей, переносным прибором или сменить аккумуляторные батареи.

в) в случае нормальных показаний прибора неработающей радиостанции, проверить исправность микротелефонной гарнитуры, включить заведомо исправную гарнитуру.

Если после указанных операций радиостанция все же не работает, ее нужно отправить в ремонт.

Наиболее подвержен повреждениям кабель микротелефонной гарнитуры. Надлом или обрыв жил кабеля наиболее вероятны у мест выхода кабеля из фишки микрофона и заделки жил у телефона. Если одна из нескольких жил имеет надлом, а не обрыв, то при изгибании кабеля гарнитуры в телефонах слышен треск. Оборванная жила кабеля определяется с помощью омметра по схеме микротелефонной гарнитуры, приведенной на принципиальной схеме радиостанции.