ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH Nr 2 w Lubaniu

ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH
Nr 2 w Lubaniu
PRACOWNIA ELEKTRYCZNA
PE
PRACOWNIA
ELEKTRYCZNA
Badanie układu modulacji amplitudy
AM1
CEL ĆWICZENIA:
Poznanie metody modulacji amplitudy AM, poznanie metod wyznaczania współczynnika głębokości modulacji,
charakterystyk modulatora oraz widma sygnału AM
ZNAJOMOŚĆ ZAGADNIEŃ DO ĆWICZENIA OBEJMUJE:
 Cel przeprowadzania modulacji amplitudy przy transmisji sygnału
 Przebieg sygnału zmodulowanego AM
 Współczynnik głębokości modulacji AM
 Widmo sygnału AM
a)
u
Sygnał modulujący
Uom
t
obwiednia
Uom
Uon
t
U min
U max
Sygnał zmodulowany
Współczynnik głębokości modulacji m określamy z zależności :
m
U max  U min
 100%
U max U min
gdzie : U max, U min - wartości międzyszczytowe.
Widmo przebiegu AM
A
A0
mA0
2
fn - fm
mA0
2
fn
fn + fm
f
1. Obserwacja sygnału zmodulowanego AM
Tok postępowania:
1.1. Zmontować układ pomiarowy
1.2. Ustalić na modulatorze częstotliwość nośnej f=100kHz
1.3. Podłączyć źródło sygnału sinusoidalnego i ustawić sygnał modulujący tak aby f=1kHz,
a amplituda sygnału powodowała modulację o współczynniku głębokości 0,5
1.4. Przerysować przebieg sygnału zmodulowanego z ekranu oscyloskopu
2. Wyznaczanie charakterystyki przejściowej modulatora
Tok postępowania:
2.1. Zmontować układ pomiarowy
2.2. Regulować amplitudę napięcia modulującego na generatorze i odczytywać na nim jego wartość
międzyszczytową
2.3. Odczytać z oscyloskopu wielkości parametrów zawartych w tabeli
2.4. Pomiary wykonać dla napięcia modulującego Um od 0mV do 2V co 0,5V i zapisać do tabeli1
Tabela 1.Pomiary wartości minimalnych i maksymalnych sygnału AM
Um
mVpp
0
0,5
1
1,5
2
Uwymax
mV
Uwymin
mV
m
2.5. Narysować na podstawie tabeli charakterystykę m=f(Um)
3.
Obserwacja widma sygnału zmodulowanego AM
Tok postępowania:
3.1. Ustawić częstotliwość nośnej na fn=100kHz
3.2. Ustawić częstotliwość sygnału modulującego na fm=1kHz
3.3. Ustawić podstawę czasu oscyloskopu na 5ms/dz
3.4. Przełączyć oscyloskop w tryb analizy widmowej:
 MATH
- FFT
 Scale
- Vrms
 Display
– Full Screen
 Window
– Blackman
 FFT Zoom
- x5
 Position
– 100kHz
3.5. Ustawiać Um od 0 do 2Vpp co 0,5Vpp co odpowiadać będzie m=0 do 100% co 25%
3.6. Dla każdej wartości m, zmierzyć z widma wartość skuteczną napięć i częstotliwości prążka
sygnału nośnej, oraz prążków bocznych (wykorzystać funkcję COURSORS w oscyloskopie)
3.7. Obliczyć pasmo częstotliwości B zajmowanego przez sygnał zmodulowany AM
3.8. Wyniki pomiarów zapisać do tabeli 2
3.9. Powtórzyć pomiary od punktu 5 dla fm=2kHz i 5kHz ( dwie następne tabele)
3.10. Narysować widma dla fm=5kHz i nastawionych m ( pkt. 5) z opisaniem na widmie amplitudy i
częstotliwości każdego prążka – nośnej i prążków bocznych (5 widm ).
m[%]
0
fn - fm
[kHz]
fm=1kHz
Tabela 2 Pomiary amplitud i częstotliwości prążków
widma dla sygnału zmodulowanego AM dla fm=1kHz
25
50
75
fn
[kHz]
fn + fm
[kHz]
fn - fm
[kHz]
Ufn - fm
Ufn
Ufn + fm
[V]
[V]
[V]
B[Hz]
fn
[kHz]
fn + fm
[kHz]
fn - fm
[kHz]
Ufn - fm
Ufn
Ufn + fm
[V]
[V]
[V]
B[Hz]
fn
[kHz]
fn + fm
[kHz]
fn - fm
[kHz]
Ufn - fm
Ufn
Ufn + fm
[V]
[V]
[V]
B[Hz]
100
fn
[kHz]
fn + fm
[kHz]
fn - fm
[kHz]
Ufn - fm
Ufn
Ufn + fm
[V]
[V]
[V]
B[Hz]
fn
[kHz]
fn + fm
[kHz]
Ufn - fm
Ufn
Ufn + fm
[V]
[V]
[V]
B[Hz]
Pytania kontrolne:
1. Co to jest modulacja amplitudy?
2. Co to jest głębokość modulacji?
3. Narysować wykres widma sygnału zmodulowanego sygnałem sinusoidalnym f=1kHz
4. Napisz wzór na głębokość modulacji, a na przebiegu sygnału zmodulowanego zaznacz wielkości użyte we
wzorze.
5. Od czego zależy szerokość pasma sygnału zajmowanego przez sygnał AM?
6. Od czego i jak zależy amplituda prążka bocznego widma sygnału AM?