Изучение необходимых и достаточных условий самовозбуждения автогенераторов с узкополосными цепями обратной связи и собственно процесса самовозбуждения

Лабораторная работа №12.

Исследование процесса самовозбуждения LC-автогенератора.

1. Цель работы: изучение необходимых и достаточных условий самовозбуждения автогенераторов с узкополосными цепями обратной связи и собственно процесса самовозбуждения.

2. Описание лабораторной установки.

Установка состоит из лабораторного макета и подключенных к нему осциллографа и электронно-счетного частотомера (ЭСЧ). Лабораторный макет включает в себя генератор прямоугольных импульсов, с помощью которого периодически включается и выключается автогенератор (АГ); сам АГ вместе с аттенюатором (делитель напряжения R2, R3) и линией задержки (выполняющей роль фазовращателя), включенными в цепь обратной связи; цепь, вырабатывающую сигнал синхронизации осциллографа; источник питания.

Затухание аттенюатора и задержка регулируются с помощью переключателей, расположенных на лицевой стенке макета. Упрощенная схема макета изображена на рис. 1.

Рис. 1.

3. Расчётная часть.

3.1. Исследование частотной и фазовой характеристик разомкнутого тракта LC-автогенератора.

Для исследования частотной и фазовых характеристик разомкнутого тракта LC-автогенератора мы разорвали петлю обратной связи и подали на вход линии задержки сигнал с генератора. Переключатель рода работ мы установили в положение «Импульсный I».  Коэффициент усиления мы установили равным 7. Для контроля входного сигнала первый канал осциллографа был подключён к разъему, соединённому со входом линии задержки. Второй канал осциллографа мы подключили к выходу цепи обратной связи (общая точка соединения R2 и R3).

Мы провели исследование АЧХ и ФЧХ разомкнутого тракта при двух положениях переключателя «Задержка (мкс)» – « 0» и «0,1». Снятие АЧХ мы производили путём определения (с помощью осциллографа) амплитуд входного U_вх и выходного U_вых  напряжения. Модуль коэффициента передачи в этом случае определяется как U_вых / U_вх.

Для снятия ФЧХ цепей обратной связи мы измеряли относительный сдвиг гармонических колебаний на экране осциллографа, см. рис. 2.

Рис. 2.

Фазовый сдвиг (в градусах), вносимый исследуемой цепью, рассчитывается в этом случае по формуле Δφ = .

Полученные в ходе измерений данные были сведены в табл. 1 (для задержки 0 [мкс] ) и табл. 2 (для задержки 0,1 [мкс]). По данным табл. 1 и 2 были построены экспериментальные графики АЧХ и ФЧХ разомкнутого тракта LC-автогенератора с задержкой 0 [мкс] (см. рис. 3 – 4) и с задержкой  0,1 [мкс] (см. рис. 5 – 6).

                                                                                         Таблица 1

Рис. 3.

Рис. 4.

                                                                                         Таблица 2