Содержание отчета

1. Наименование и цель лабораторной работы.

2. Аппаратное и программное обеспечение лабораторной работы.

3. Схема электрическая функциональная автогенератора.

4. Результаты измерений, расчетов, наблюдений по пунктам 6,7,8.

5. Выводы по работе.

6. Ответы на контрольные вопросы (по заданию преподавателя).

Контрольные вопросы

1. Как улучшить форму генерируемых колебаний?

2. Как обеспечивается синусоидальная форма генерируемых колебаний в RС-автогенераторах?

3. Если максимальное усиление микровольтметра (Ку > 30) и нулевая фаза колебаний расположены на разных частотах, возможно ли возникновение колебаний?

4. Как влияет цепь отрицательной обратной связи на колебания RС-автогенератора?

5. Как влияет отрицательная обратная связь на форму генерируемых колебаний?

6. Можно ли построить RС-автогенератор на основе кварцевого резонатора?

Содержание зачета

Студент должен знать ответы на контрольные вопросы. Должен уметь проводить измерения, предусмотренные заданием на работу, и анализировать результаты измерений.

Литература

1. Шинаков Ю.С., Колодяжный Ю. М. Теория передачи сигналов электросвязи. − М.: Радио и связь, 1989. − С. 104... 107.

2. Андреев В. С. Теория нелинейных электрических цепей. − М.: Радио и связь, 1982. − С. 185... 188.

3. Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC − М.: Солон-Р, 1999. − С. 276…277.

Краткие теоретические сведения

Использование LC-генераторов для генерирования низкочастотных гармонических колебаний затруднительно, т.к. необходимо увеличивать индуктивность и емкость контура, что связано с уменьшением добротности контура и увеличением его габаритов и массы. Поэтому на этих частотах используют RC-генераторы.

Из множества разновидностей на практике находят применение цепочные и мостовые RC-автогенераторы.

В цепочечном автогенераторе низкочастотный усилитель в пределах полосы пропускания имеет постоянный коэффициент усиления и постоянный фазовый сдвиг 180° между входным и выходным напряжениями. Форма генерируемых колебаний в таком генераторе оказывается зависящей от частотных характеристик цепи обратной связи.

Для развития процесса самовозбуждения генератора необходимо выбрать коэффициент чуть-чуть больше . Тогда при подключении генератора к источнику питания малейшие колебания на частоте через цепь ПОС будут поступать на вход усилителя, а т.к. , то эти колебания будут усиливаться усилителем чуть больше, чем ослабляться цепью ПОС. Поэтому с каждым циклом амплитуда колебаний на частоте будет возрастать. При достижении амплитудой величины напряжения насыщения за счет нелинейности амплитудной характеристики коэффициент усиления становится , и на выходе генератора будут установившиеся колебания с определенной частотой и постоянной амплитуды. При этом искажения формы гармонического колебания (срез амплитуды) будет минимальным.

Для поворота фазы выходного напряжения усилителя на 180° в цепь ПОС включается фазосдвигающая цепь (ФСЦ), состоящая из нескольких (обычно трех или четырех) фазосдвигающих RC-звеньев.

В мостовом автогенераторе низкочастотный усилитель имеет постоянный коэффициент усиления и постоянный фазовый сдвиг 360⁰ между входным и выходным напряжениями в пределах полосы пропускания. Т.к. коэффициент передачи двухкаскадного усилителя существенно больше отношения , то выходное напряжение достигнет значения раньше амплитудного значения, что приведет к значительным искажениям формы колебаний.

Линейная отрицательная обратная связь (ООС) приводит к уменьшению коэффициента усиления, а следовательно к уменьшению искажений формы колебаний. Для поддержания и минимальных искажений формы используют автоматическое регулирование коэффициента усиления в зависимости от амплитуды генерируемых колебаний. Для этого используется цепь нелинейной ООС, когда одним из ее элементов является нелинейное сопротивление. Изменение его сопротивления приводит к изменению глубины ООС, а следовательно коэффициента усиления усилителя.

Лабораторная работа №10