Δfзахвата, кГц. Δfудержания, кГц

Лабораторная работа.

Фазовая автоподстройка частоты.

Цель работы: изучение свойств ФАПЧ на примере слежения за частотой гармонического сигнала.

Ход работы:

1. Подготовка установки для проведения эксперимента.

Подключили частотомер к выходу ГУН, измерили частоту: 4348, 73 кГц.

2. Исследование характеристик фазового детектора.

Сняли зависимость размаха характеристики фазового детектора от коэффициента усиления К:

Вывод: убедились, что фазовая характеристика соответствует синусоидальному закону. Размах характеристики увеличивается с увеличением коэффициента усиления.

3. Сняли характеристику управления ГУН, изменяя напряжение Еу на варикапах:

Измерили начальную частоту ГУН, нанесли ее значение на характеристику управления и вычислили значение крутизны на этой частоте:

4. Проверка существования режимов синхронизма и биений.

В режиме синхронизма на экране будет наблюдаться горизонтальная линия:

В режиме биений напряжение U_дф – это периодическое колебание:

5. Измерение полос захватывания и удержания в системе ФАПЧ без фильтра.

Данные сведены в таблицу:

K	Δ fзахвата, кГц	Δ fудержания, кГц
	137. 86	227. 12
0. 81	137. 93	191. 17
0. 55	7. 65	69. 65

Вывод: при увеличении коэффициента усиления полосы захвата и удержания увеличиваются.

6. При К = 0, 81 оценили зависимость сдвига фаз между опорным сигналом и сигналом ГУН в полосе удержания от частоты опорного генератора:

7. Измерение полос захватывания и удержания в системе ФАПЧ с интегрирующей цепочкой.

Результаты представим в виде двух кривых на общем графике

8. Снять зависимость полос захвата и удержания системы ФАПЧ с пропорционально-интегрирующей цепочкой от коэффициента m.

Результаты представим в виде графика

Вывод: При увеличении коэффициента включения m увеличивается полоса захватывания и полоса удержания.

9. Пронаблюдать процессы установления разности фаз в режиме захватывания.

R = 8, 9 kOm R = 7, 9 kOm R = 6, 6 kOm

R = 5, 1 kOm R = 3, 9 kOm R = 2, 2 kOm

При значении R = 7, 9 kOm по осциллограмме оценить добротность системы ФАПЧ.:

, теоретически рассчитанное значение добротности:

Вывод: При увеличении постоянной времени интегрирующей цепи увеличивается время установления фазы.

10. Включить пропорционально-интегрирующую цепь и пронаблюдать процесс установления фазы при различных значениях m:

m = 0, 18 m = 0, 33 m = 0, 48

При увеличении коэффициента включения установление фазы происходит быстрее.

Вывод: в данной работе исследована система ФАПЧ, получена характеристика фазового детектора, управляющая характеристика ГУН, исследованы режимы сонхронизма и биений, а также определена добротность системы ФАПЧ.

Выполнил студент 607 группы

Саксонов Руслан