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LABORATORIO 1

Questa attività è progettata per prendere confidenza con un sistema di conversione difrequenza, con un generatore a R.F. , con

un analizzatore di spettro e con le trasformazioni dei segnali prodotte dalle modulazioni di ampiezza

e di frequenza. Ciò è importante per gli esperimenti di ottica quantistica nei quali è necessario

modulare i Laser.

STRUTTURA DEL SISTEMAAll’ingresso può essere inviato il segnale proveniente da un generatore a R.F. oppure il segnale captato da

un’antenna

VCO: Voltage Controlled Oscillator

Uscita I.F.

IN fR

VCOAMPL.MIXER

REGOLAZ. fL

IL SISTEMA

Alimentaz.

fL

Come abbiamo visto, quando agli ingressi di un mixer sono applicati segnali a frequenza fR (segnale a R.F.) e fL (segnale di oscillatore locale), all’uscita I si hanno segnali a frequenza somma e a frequenza differenza: fR + fL e fR - fL .

IL GENERATORE

Nel sistema proposto, l’analizzatore di spettro è in effetti un ricevitore estremamente sensibile, tarato in ampiezza e in frequenza, la cui frequenza di ricezione viene spazzata periodicamente e automaticamente entro un intervallo regolabile.

Con questo strumento si possono eseguire determinazioni precise di frequenza, di ampiezza e di larghezza di banda.

La sua utilità più immediata è quella di permettere dirivelare rapidamente la presenza di segnali in unampio intervallo di frequenza.

L’ANALIZZATORE DI SPETTRO

IL DISPLAY

I COMANDI

La struttura indicata permette di studiare segnali di frequenza compresa fra 0 e 4500 MHz. Fra 0 e 1500 MHz direttamente con l’analizzatore di spettro; fra 1500 e 4500 MHz per mezzo della loro conversione di frequenza a una banda di frequenza più bassa.

APPENDICE 1 La modulazione di Frequenza

Questa appendice e la seguente saranno utili quando dovremo trattare la modulazione dei Laser con segnalisinusoidali a frequenza altissima.

Esempio di portante modulata in frequenza: fm = 600 KHznel dominio delle frequenze

fp

Indice di modulaz. basso

Esempio di portante modulata in frequenza: fm = 600 KHznel dominio delle frequenze

fp

Indice di modulaz. maggiore

APPENDICE 2La modulazione di ampiezza

Il segnale modulante ha la forma:

mentre la portante è:

Il segnale modulato in ampiezza assume la forma:

Il fattore si chiama indice di modulazione

e deve essere sempre <1.

(m << p)

L’espressione del segnale modulato in ampiezza, con passaggi trigonometrici, diventa:

e, come si vede, è costituito da un segnale alla frequenzadella portante e dalle due “bande laterali” che distano da questa di più e meno la frequenza del segnale modulante.

Il segnale modulato nel dominio del tempo:

Esempio di portante modulata in ampiezzanel dominio delle frequenze

(Il segnale modulante ha una piccola componente di seconda armonica)

Temi:1. Determinare quale è il piu’ piccolo segnale

ricevibile2. Captare con l’antenna i segnali ricevibili: come

sono?3. L’operazione di mixaggio ha un guadagno di

potenza? 4. Osservare e descrivere il segnale sul display dell’analizzatore di spettro quando il VCO viene modulato in frequenza applicando un segnale ad alta frequenza all’ingresso di modulazione.5. Osservare e descrivere il segnale sul display dell’analizzatore di spettro e all’oscilloscopio quando il generatore dell’oscillatore locale viene modulato in ampiezza.

FINE