Sagedusmodulaator (2)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL

Raadio- ja sidetehnika instituut

Laboratoorne töö Sagedusmodulaator aines IRO0050  Infoedastusseadmed

ARUANNE
Täitjad:
Juhendaja : Ivo Müürsepp
Töö tehtud: 10.2008
Aruanne esitatud ………………………………………..
(kuupäev)
Aruanne tagastatud ……………………………………..
(kuupäev)
Aruanne kaitstud ……………………………………….
(kuupäev)
………………………………..
(juhendaja allkiri)
Töö eesmärk:
Tutvuda sagedusmodulaatori tööpõhimõtte ning häälestamisega, sagedusmoduleeritud
signaali kuju ja spektriga. Deviatsiooni, sagedusmodulatsiooni indeksi ja
modulatsioonikarakteristiku mõisted.
Töös kasutatavad vahendid:
• Maketimoodul KL-93004 FM-modulaatoriga.
• Toiteplokk + 5V (must)
• Reguleeritava pingega toiteplokk 85-45
• Digitaalostsilloskoop TDS2012B
• Signaaligeneraator Agilent 33250A
• USB mälupulk
• Ühendusjuhtmed
Töö käik:
1.) Ühendasime maketimoodul KL-93004 pistikute +5V ja GND kaudu toiteplokiga. Sillatasime kontaktipaarid J1ja J2. Ühendasime modulaatori väljundisse ostsillograaf ning reguleerida potentsiomeetri VR1 abil väljundsignaali kuju lähedaseks siinuselisele
Joon 1. Mahtuvusdioodiga sagedusmodulaator.
Saame joonis 1. Joonist on näha et mõõdetud pinge amplituud U võrdub 392 mV ja sagedus fvälja võrdub 2,394 MHz.
Joonis 2. Väljund ilma sisendita
2.) Võtsime üles sagedusmodulaatori modulatsioonikarakteristik fvälj = f(U0). Selleks
muutsime 0,5 V sammuga klemmile I/P2 antavat pinget U0 vahemikus 3...14 V.
Iga pinge väärtuse juures mõõtsime ostsilloskoobiga signaali sagedus.
Saame mõõdetud modulatsioonikarakteristik tabel ja graafik.
V
MHz
14
2,869
13,5
2,857
13
2,845
12,5
2,852
12
2,813
11,5
2,793
11
2,774
10,5
2,755
10
2,731
9,5
2,703
9
2,67
8,5
2,641
8
2,618
7,5
2,592
7
2,561
6,5
2,525
6
2,488
5,5
2,254
5
2,401
4,5
2,353
4
2,291
3,5
2,222
3
2,139
Tabel 1
Joonis 3 Sagedusmodulaatori Sagedusmodulatsiooni karakteristik
3.) Eemaldasime reguleeritava pinge allikas ning panime tagasi sild J1. Andsime
signaaligeneraatorist modulaatori sisendisse 5 kHz sagedusega ja 3 V
amplituudiga siinussignaal. Lülitasime ostsilloskoobi moodul spektrianalüsaatori
režiimi. Leidsime ning salvestasime väljundsignaali spekter kandesageduse juures.
Joonis 4 Väljundsignaali spekter kandevsageduse juures
Joonist 4 on näha, et spektri laius võrdub Cursor1-Cursor2=2,23-2,40=0,17Mhz
Kui signaali amplituudi suurendada, siis spekter ka suureneb. Sagedus on pingega võrdeline. Kui vähendada, siis spekter ka väheneb.
4.) Asendasime siinuseline signaal 5 kHz sagedusega 3V amplituudiga
ristkülikukujulise signaaliga. Salvestasime väljundsignaali spekter.
Joonis 5. Väljundsignaali spekterristkülik signaali puhul
Joonisest 5 on näha, et spektri laius võrdub Cursor1-Cursor2=2,22-2,51=0,29Mhz.
Uurimine näitas, et sõltub spektri laius sõltub moduleeriva signaali amplituudist: amplitudi kasvades, kasvab ka spektri laius.
5.) Arvutasime modulatsiooniindeksi kui punktis 2.) üles võetud modulatsioonikarakteristiku puhul anda modulaatori sisendisse 0,25 voldise amplituudiga ja 3 kHz sagedusega moduleeriv signaal .
Deviatsooniks saime ∆ω = 0,475 MHz. Modulatsiooniindeksi arvutamiseks kasutame valemit:
m= ∆ω/ Ω= 0,475MHz/3kHz= 158.3
Kokkuvõte:
Tutvusime sagedusmodulaatori tööpõhimõttega ja tegelesime sagedusmoduleeritud signaali spektri ja kuju häälestamisega. Tulemused olid huvitavad kuigi viimase signaali kuju kättesaaamisega oli raskusi.