3.2. Изучение rс-генератора с трехзвенной фазосдвигающей цепью типа r-параллель
3.2.1. Соберите на базе модуля № 10 в соответствии с рис. 3.5 RC-генератор с фазосдвигающей цепью.
В этом генераторе коэффициент усиления усилителя по напряжению определяется цепью отрицательной параллельной обратной связи по напряжению, образованной резисторами R5, R8, R10 и R14. Он может изменяться регулировкой сопротивления резистора R14. Такой вид обратной связи приводит к уменьшению входного сопротивления усилителя до величины RВХ ≈ R8. В результате RC-цепь со стороны ее выхода оказывается нагруженной на входное сопротивление усилителя.
При
R5
= 1,5 кОм это приводит к отклонению частоты
генерации fг
от расчетной, определяемой из выражения
(R = 1,5
кОм; С = 33 нФ),
и к необходимости
увеличения коэффициента усиления
усилителя по сравнению с К
= 29. Чтобы
этого не происходило, сопротивления
резисторов R5
и R8
выбраны такими, что сопротивление R5||R8
= 1,5 кОм.
3.2.2. Изменяя величину сопротивления резистора R14, добейтесь самовозбуждения генератора. Измерьте частоту генерируемых колебаний fГ и сравните ее с частотой .
3.2.3. Измерьте коэффициент усиления усилителя при генерации. Он равен отношению амплитуд сигналов на выходе и входе усилителя (выходе RC-цепи).
3.2.4. Уменьшите коэффициент усиления до срыва генерации. Отсоедините вход RC-цепи от выхода усилителя.
3.2.5. Подайте на вход RC-цепи (она остается нагруженной на входное сопротивление усилителя) сигнал с ГНЧ амплитудой 1 В и снимите ее АЧХ. Постройте АЧХ в линейном масштабе по оси частот. Определите значение коэффициента передачи на частоте генерации.
3.2.6. Используя измеренный коэффициент усиления и коэффициент передачи RC-цепи на частоте генерации, проверьте выполнение условия баланса амплитуд.
3.2.7. Измерьте на частоте генерации сдвиг фаз между выходным и входным сигналами RC-цепи.
3.2.8. Соберите регенеративный усилитель с фазосдвигающей цепью. Для этого подключите цепь положительной обратной связи, отсоедините от земли неинвертирующий вход ОУ и подайте на него через аттенюатор 1 : 1000 сигнал с выхода ГНЧ. Амплитуда сигнала на входе аттенюатора 1 В.
3.2.9. Снимите АЧХ регенеративного усилителя и изобразите ее на том же графике, на котором изображена АЧХ фазосдвигающей цепи. Объясните вид АЧХ регенеративного усилителя.
3.2.10. Отключите от неинвертирующего входа сигнал и вернитесь к схеме генератора (рис. 8.5.).
3.2.11. Увеличивая коэффициент усиления с помощью резистора R14, убедитесь в возрастании амплитуды выходных колебаний и одновременном искажении их формы.
4. Отчет
В отчет необходимо включить:
цель лабораторной работы;
схему для снятия АЧХ и ФЧХ моста Вина;
схему регенеративного усилителя с мостом Вина;
схемы RC-генераторов;
экспериментальные данные;
АЧХ, ФЧХ и переходные характеристики RC-цепей, регенеративных усилителей, полученные из экспериментальных данных;
осциллограммы входных и выходных сигналов изученных устройств;
выводы.