Нелинейное резонансное усиление и умножение частоты

Страницы работы

5 страниц (Word-файл)

Содержание работы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

НЕЛИНЕЙНОЕ РЕЗОНАНСНОЕ УСИЛЕНИЕ И УМНОЖЕНИЕ ЧАСТОТЫ

Цель работы: исследование нелинейного апериодического и резонансного усилителя и умножителя частоты. Снятие колебательных характеристик нелинейного элемента – транзистора при различных смещениях, определение коэффициента усиления в режиме удвоения и утроения частоты.

Приборы и оборудование: базовый блок и сменное устройство. В сменном устройстве расположены нелинейный усилитель, нагрузку и режим которого можно изменять, и последовательный диодный детектор.

Рис. 1. Эквивалентная схема нелинейного резонансного усилителя

             

Рис. 2. Вольт-амперная характеристика транзистора КТ-315 и ее кусочно-линейная аппроксимация

ВАРИАНТ 1

СК, пФ

1 051

RЭ, кОм

4.7

С1, пФ

10 000

R1, кОм

20

С2, пФ

20 000

R2, кОм

100

LК, мкГн

650

2Dx, кГц

10

P=0.4

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

Характеристическое сопротивление контура:

Добротность:

Эквивалентное сопротивление контура при резонансе:

Колебательные характеристики:

Uб0=0.4 В

Uб0=0.6 В

Uб0=0.8 В

Uбм, В

q, град

Uкм, В

Uбм, В

q, град

Uкм, В

Uбм, В

q, град

Uкм, В

0.225

0

0

0.025

0

0

0.175

180

35.95496

0.325

46.18694

16.94836

0.125

78.46304

11.16702

0.225

141.0576

36.35212

0.425

58.03428

27.93494

0.225

83.62063

21.44719

0.325

122.5790

45.64069

0.525

64.62307

38.49329

0.325

85.58827

32.72171

0.425

114.3157

55.63736

0.625

68.89980

48.91298

0.425

86.62771

41.99519

0.525

109.4712

65.78889

0.725

71.91999

59.27216

0.625

87.70756

62.54137

0.625

106.2602

75.99695

0.825

74.17338

69.60033

0.825

88.26350

83.08724

0.725

103.9680

86.23096

1.000

76.99712

87.63639

1.325

88.91888

134.4516

1.000

100.0787

114.4292

1.500

81.37307

139.0683

1.500

89.04503

152.4291

1.500

96.69977

165.7620

Рис. 3. Колебательные характеристики при различных значениях базового смещения

Значения Uбм усилителя, соответствующие заданным углам отсечки и напряжения смещения:

q=180о

q=120о

q=60о

Uб0, В

U0, В

Uбм, В

Uб0, В

U0, В

Uбм, В

Uб0, В

U0, В

Uбм, В

0.800

0.625

0.175

0.600

0.625

0.350

0.400

0.625

0.450

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

fг=195 кГц

Uб0=0.4 В

Uб0=0.6 В

Uб0=0.8 В

Uбм

Uкм

Uбм

Uкм

Uбм

Uкм

0.4

0.20

0.4

0.30

0.4

0.30

0.6

0.27

0.6

0.44

0.6

0.46

0.7

0.30

0.8

0.55

0.8

0.60

0.8

0.35

1.0

0.65

1.0

0.68

1.0

0.40

1.2

0.72

1.2

0.82

1.2

0.48

1.4

0.80

1.4

1.00

Рис. 4. Колебательные характеристики нелинейного резонансного усилителя на частоте 195 кГц

Рис. 5. Амплитудные характеристики нелинейного резонансного усилителя на частоте 195 кГц

fг=193 кГц

Uб0=0.8 В

Uб0=0.6 В

Uб0=0.4 В

Uбм

Uкм

Uбм

Uкм

Uбм

Uкм

0.2

1.5

0.2

1.7

0.2

1.2

0.3

2.1

0.3

2.1

0.3

1.9

0.4

3.0

0.4

3.0

0.4

2.1

0.5

3.5

0.5

3.5

0.5

2.6

0.6

4.0

0.6

3.6

0.6

3.0

0.7

4.1

0.7

4.1

0.7

3.2

0.8

4.4

0.8

4.1

0.8

3.6

0.9

4.7

0.9

4.1

0.9

3.8

1.0

4.1

1.0

4.1

1.0

4.0

Рис. 6. Колебательные характеристики нелинейного резонансного усилителя на частоте 193 кГц

Рис. 7. Амплитудные характеристики нелинейного резонансного усилителя на частоте 193 кГц

ОСНОВНАЯ ЧАСТОТА

УДВОЕНИЕ ЧАСТОТЫ

УТРОЕНИЕ ЧАСТОТЫ

Uвх, В

1.400

1.200

1.400

Uвых, В

4.400

5.000

5.000

Ku

3.14

4.17

3.570

fг, кГц

192

96

64

               

Рис. 8. Эпюры выходного напряжения при снятии с контура при удвоении и утроении частоты соответственно

               

Рис. 9. Эпюры выходного напряжения на сопротивлении при удвоении и утроении частоты соответственно 

Вывод:проделав данную работу,мы убедились в возможности умножения частоты сигнала при использовании нелинейного элемента (транзистора), нагруженного на избирательную цепь (колебательный контур). Вместе с тем, искажения, вносимые в спектр исходного колебания (одно-, двухстороннее ограничение и др.), говорят о неприемлемости использования данной схемы для прохождения аналоговых информационных сигналов. Что касается усиления, то схема показала стабильное увеличение выходного напряжения относительно входного во всех режимах, причем максимум усиления достигался при удвоении частоты.

Похожие материалы

Информация о работе