instrukcja - Politechnika Warszawska

Politechnika Warszawska
Wydział Elektryczny
Laboratorium Teletechniki
Skrypt do ćwiczenia T.11
Zasada działania mieszacza (Miksera)
1. Zasada działania mieszacza (Miksera)
Ćwiczenie to ma na celu poznanie roli mieszacza w odbiorniku superheterodynowym.
1.1. Część teoretyczna
Rolą miksera jest połączenie stopnia RF ze stopniem IF oraz wykonanie niezbędnych
operacji do przekształcenia (lub przesunięcia) sygnału RF do stałej częstotliwości pośredniej.
Teoretycznie sygnał wyjściowy miksera składa się z sumy i różnicy dwóch
częstotliwości sygnałów wejściowych. Jednakże wyjścia rzeczywistych mieszaczy, często
zawierają składowe częstotliwości odpowiadające sygnałom wejściowym. Rysunek 1.1
przedstawia taki przykład dla nośnej o częstotliwości 950 kHz modulowanej falą sinusoidalną
o częstotliwości 5 kHz. Ponieważ sygnał wejściowy RF doprowadzony do wejścia miksera
składa się z trzech częstotliwości składowych, sygnał wyjściowy miksera będzie składał się z
sumy i różnicy częstotliwości dla trzech składowych RF. Prowadzi to w sumie do 4 grup
częstotliwości składowych.
MIKSER
WYJŚCIE
RF
STOPIEŃ
RF
FILTR IF
945
950
955
1405
450
455
460
945
950
955
1405
2350
2355
2360
455 kHz
DO
DEMODULATORA
450
455
460
LOKALNY
OSCYLATOR
Rysunek 1.1. Składniki częstotliwości na wyjściu miksera.
Ogólnie, obecność tych dodatkowych częstotliwości nie wywiera niekorzystnego wpływu na
działanie odbiornika. Dzieje się tak ponieważ wyjściowy sygnał miksera przechodzi przez
układ filtrów i wzmacniaczy w stopniu IF, gdzie jest dostrajany do stałej częstotliwości IF
wynoszącej dla większości odbiorników 455 kHz.
1.2. Część praktyczna
Opis ćwiczenia
Celem wykonania ćwiczenia jest poznanie roli jaką pełni w odbiorniku
superheterodynowym mieszacz. Zadaniem mieszaczy jest wykonanie niezbędnych operacji
służących przemianie sygnału RF do stałej częstotliwości pośredniej. Przemianą
częstotliwości nazywa się proces polegający na przetworzeniu częstotliwości zmodulowanego
przebiegu nośnego na inną częstotliwość, zwaną częstotliwością pośrednią z zachowaniem
zawartej w niej informacji. A więc otrzymany w wyniku przemiany sygnał o częstotliwości
pośredniej ma taką samą obwiednię modulacji jak odbierany sygnał wielkiej częstotliwości.
Celem przemiany częstotliwości jest uzyskanie optymalnych warunków wzmocnienia i
filtracji przetwarzanych przebiegów elektrycznych oraz łatwiejszego strojenia układu.
Przemiana częstotliwości jest stosowana w odbiornikach zwanych odbiornikami
superheterodynowymi. Sygnał z anteny po wybraniu przez układy wejściowe i wzmocnieniu
jest doprowadzony do układu mieszającego. Do tego samego układu mieszającego (zwanego
również układem przemiany) jest doprowadzany sygnał z lokalnego generatora zwanego
heterodyną.
W odbiornikach superheterodynowych przy zmianie odbieranej radiostacji przestraja się tylko
obwód wejściowy i obwód generatora (heterodyny). Otrzymana w wyniku przemiany
częstotliwość jest następnie wzmacniana w kilku stopniach wzmacniaczy w.cz. zestrojonych
dokładnie na częstotliwość pośrednią. Dzięki temu odbiornik ten odznacza się dużą czułością
i selektywnością. Czynnikiem sprzyjającym zwiększeniu selektywności w porównaniu z
innymi odbiornikami jest stałość częstotliwości pośredniej, która umożliwia zastosowanie
wielu sprzężonych ze sobą obwodów rezonansowych (filtrów pasmowych) zestrojonych na
jedną częstotliwość pośrednią.
Na Rysunku 1.2 zostały pokazane urządzenia wykorzystywane w ćwiczeniu. Składają
się na nie:
- Zasilacz / Dwukanałowy wzmacniacz audio (ang. Power supply / Dual audio amplifier)
- Dwukanałowy generator funkcji (ang. Dual function generator)
- Licznik częstotliwości (ang. Frequency counter)
- Analizator Widma (ang. Spectrum analyzer)
- Generator AM / DSB / SSB (ang. AM / DSB / SSB generator)
- Odbiornik AM / DSB (ang. AM / DSB receiver)
- Oscyloskop (ang. Oscilloscope)
Dwukanałowy
Generator
Funkcji
Wyjście A
Wejście
audio
Generator
AM/DSB/SSB
Wyjście
AM/DSB/SSB
Wejście
RF
Odbiornik
AM/DSB
Wyjście
OSC
Analizator
Widma
Wejście
Rysunek 1.2. Schemat ideowy przedstawiający połączenia pomiędzy urządzeniami wykorzystywanymi w
ćwiczeniu.