ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH Nr 2 w Lubaniu

ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH
Nr 2 w Lubaniu
PRACOWNIA ELEKTRYCZNA
PE
PRACOWNIA
ELEKTRYCZNA
Badanie układu modulacji częstotliwości
FM1
CEL ĆWICZENIA:
Poznanie modulacji amplitudy FM, poznanie charakterystyk modulatora FM oraz widma sygnału FM
ZNAJOMOŚĆ ZAGADNIEŃ DO ĆWICZENIA OBEJMUJE:
 Cel przeprowadzania modulacji FM przy transmisji sygnału
 Przebieg sygnału zmodulowanego FM
 Zasada działania modulatora FM
 Dewiacja częstotliwości
 Widmo sygnału FM
 Szerokość pasma zajmowanego przez sygnał zmodulowany FM
1. Wyznaczanie charakterystyki modulatora fn=f(Um)
Tok postępowania:
1. Podłączyć zasilanie modulatora +5V
2. Do wejścia DC modulatora podłączyć źródło napięcia stałego
3. Do wyjścia modulatora podłączyć oscyloskop
4. Zmieniając wartość napięcia stałego od 0 do 10V obserwować przebieg wyjściowy i mierzyć
oscyloskopem częstotliwość i napięcie skuteczne napięcia wyjściowego Un
5. Wyniki pomiarów zapisać do tabeli
Pomiar częstotliwości i napięcia wyjściowego modulatora FM
Um V
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
Un mV
f MHz
6. Na podstawie wyników pomiarów narysuj charakterystykę modulatora f=f(Um)
7. Obliczyć dewiację częstotliwości, gdy napięcie modulujące zmienia się o 1V, dla częstotliwości
sygnału wyjściowego przy Um=5V
ΔF=f-fn
2. Wyznaczanie widma sygnału zmodulowanego FM
Tok postępowania:
1. Do układu pomiarowego z pkt.1 dołączyć na wyjście analizator widma
2. Na wejściu stałoprądowym modulatora ustalić napięcie 5V
3. Do wejścia zmiennoprądowego modulatora podłączyć generator napięcia sinusoidalnego o wartości
Um=0mV (wejściowe napięcie modulujące) i f=2kHz
4. Ustaw parametry analizatora widma:
 fcentr – częstotliwość wyjściowa z generatora przy Uwe=0 (fn)
 szerokość pasma (rozdzielczość) RBW=1kHz
 szerokość pasma filtra video VBW=30kHz
 szerokość przestrajania częstotliwości SPAN=100kHz
5. Przerysować widmo sygnału bez modulacji
6. Za pomocą markerów zmierzyć amplitudę i częstotliwość prążka, oraz moc sygnału na obciążeniu
50Ω (impedancja wejściowa analizatora widma)
7. Zapisać dane do tabeli poniżej
Pomiar amplitudy i mocy sygnału wyjściowego dla Um=0V
f [MHz]
Uwy[mV]
P[µW]
8. Dla Um=200mVpp, 400mVpp i 600mVpp dla częstotliwości sygnału modulującego odpowiednio
fm=2kHz, 5kHz i 10kHz dokonać pomiarów amplitud i częstotliwości prążków widma sygnału
zmodulowanego FM (wykorzystać markery). Obliczyć moc pochodzącą z każdego prążka na 50Ω
oraz moc całego widma (sumę mocy wszystkich prążków). Obliczyć również szerokość
zajmowanego widma poprzez różnicę między częstotliwościami skrajnych prążków zajmowanego
widma. Wyniki pomiarów i obliczeń zapisać do tabel.
Przykładowa tabela
Analiza widma sygnału FM dla Um=200mV i
Prążki dolne
5
4
3
2
Amplituda
[mVpp]
f[MHz]
P[µW]
Moc dla całego widma
Szerokość zajmowanego
przez sygnał widma
fm=2kHz
fn
1
MHz
1
P[µW]
B[kHz]
9. Pod każdą tabelą narysować widmo sygnału
Pytania kontrolne:
1. Co to jest modulacja częstotliwości?
2. Co to jest dewiacja częstotliwości?
3. Narysować przykładowe widmo sygnału FM
4. Od czego zależy szerokość pasma sygnału zajmowanego przez sygnał FM?
5. W jaki sposób wyznaczyć charakterystykę modulatora FM?
6. Narysuj przykładową charakterystykę modulatora FM
2
Prążki górne
3
4
5