ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
Кафедра систем информационной безопасности
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам по дисциплине «Устройства приема и передачи сигналов в СПЦС» для студентов специальности 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем»
очной формы обучения Часть 2
Воронеж 2014
Составители: канд. техн. наук Э.Д. Поликарпов, В. А. Манюхин
УДК 621.396.62
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Устройства приема и передачи сигналов в СПЦС» для студентов специальности 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» очной формы обучения. Ч. 2 / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Э. Д. Поликарпов, В. А. Манюхин. Воронеж, 2014. 40 с.
Методические указания содержат домашние, лабораторные задания и рекомендации по их выполнению. В результате выполнения этих работ студенты получают практические навыки расчета и виртуального исследования основных качественных показателей входных цепей, усилителей высокой и промежуточной частот.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2013 и содержатся в файле Поликарпов_ЛР_Устройства ППС_Ч2.pdf.
Табл. 3. Ил. 11. Библиогр.: 7 назв.
Рецензент канд. техн. наук, доц. Б.В. Матвеев
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А.Г. Остапенко
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2014
Лабораторная работа Усилители высокой и промежуточной частот
радиоприемников
Общие указания по работе
Цель работы: изучить основные схемы усилителей радио- и промежуточной частоты радиоприемников и
методику их анализа;
приобрести практические навыки по расчету и экспериментальному исследованию основных качественных показателей усилителей высокой частоты.
При выполнении лабораторной работы изучаются схемы усилителей высокой частоты (апериодических и избирательных), применяющихся в качестве УРЧ (усилителей
радиочастоты) и УПЧ (усилителей промежуточной
частоты) радиоприемников, и исследуются их характеристики. Исследование заключается в определении ос-
новных качественныхпоказателей УРЧ и УПЧ и зависимости показателей УРЧ отчастоты настройки.
Домашнее задание № 1
Ознакомиться с назначением, составом и основными качественными показателямиусилителей высокой частоты
(УВЧ) в радиоприемниках - усилителей р а д и о ч а с т о т ы (УРЧ) и усилителей п р о м е ж ут о ч н о й частоты (УПЧ) и требованиями к ним.
Теоретические сведения
При ознакомлении необходимо уяснить различие в назначении УРЧ и УПЧ, определяемое теми ф ун к ц и я м и , которое они выполняют в радиоприемнике.
Основные функции УРЧ - снижение коэффициента шума приемника (и тем самым повышение его
чувствительности), повышение избирательности по
зеркальному, прямому и другим побочным каналам приема, усиление сигнала.
Основным источником внутренних шумов в радиоприемниках является преобразователь частоты. Повышение реальной чувствительности приемника за счет усиления сигнала до преобразователя частоты достигается в том случае, если сам УРЧ имеет малый коэффициентшума (в основном его усилительный элемент) и достаточно большоеусиление. Но при этом необходимо учитывать, что изза низкой избирательности одновременно с усилением сигнала в УРЧ усиливаются и помехи соседних каналов. При большом уровне помех на входе следующего каскада (преобразователя частоты) возможно появление
перекрестноймодуляции и интермодуляции, приводящее к снижению эффективной (двухсигнальной) избирательности. Поэтому усиление УРЧ обычно ограничивается значениями К0 5...10. Коэффициент усиления УРЧ (либо преселектора в целом) не должен, по возможности, изменяться при перестройке приемника в пределах поддиапазона и при переходе с одного поддиапазона на другой.
Основные показатели УРЧ:
резонансный коэффициент усиления, характеризует усиление полезного сигнала, на частоту которого настроен УРЧ;
избирательность по зеркальному каналу,
характеризует ослабление помех с частотой зеркального канала с частотой зеркального канала в УРЧ;
избирательность по прямому каналу, характеризует ослабление помех с промежуточной частотой в УРЧ;
коэффициент шума, характеризует уменьшение отношения сигнал/шум при прохождении через УРЧ. Коэффициент шума УРЧ в значительной мере определяет шумовые свойства приемника: чем он меньше (ближе к единице), тем выше чув-
2
ствительность приемника;
диапазон рабочих частот, то есть область частот, в
пределах которой перестраивается УРЧ и сохраняет при этом качественные показатели на заданном
уровне.
Основные функции УПЧ:усиление сигнала, обеспече-
ние полосыпропускания, обеспечение избирательности по соседнемуканалу.
УПЧ имеет фиксированную настройку и благодаря этому может быть обеспечено выполнение двух основных
требований: высокое ус и л е н и е |
(за счет |
возможности |
||
использования |
большого |
числа |
каскадов) |
и высокая |
и з б и р а т е л ь н о с т ь |
(за |
счет |
возможности |
|
использования |
сложных |
неперестраиваемых |
резонансных |
|
систем - полосовых фильтров). Избирательные свойства УПЧ должны быть таковы, чтобы обеспечить равномерное усиление в некоторой полосе частот, определяемой шириной спектра принимаемого сигнала. Поэтому такие усилители называют п о л о с о в ы м .
Для оценки характеристик УПЧ используют следующие основныепоказатели:
коэффициент усиления, характеризует усиление сигнала на промежуточной частоте;
полоса пропускания П , определяемая как область частот, в пределах которой неравномерность
усиления не превышает заданной величины ;
избирательность по соседнему каналу,
характеризует ослабление в УПЧ помех с частотой соседнего канала;
частота настройки УПЧ, определяемая как средняя частота полосы пропускания.
Кроме перечисленных выше, для характеристики УРЧ и УПЧ используют еще следующие показатели: динамический диапазон, уровень линейных и нелинейных искажений, устойчивость и др.
3