RС-генератор гармонических колебаний

Страницы работы

7 страниц (Word-файл)

Содержание работы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

RC-ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Цель работы: исследование условия возбуждения и стационарного режима RC-генератора; анализ поведения цепи с коэффициентом усиления усилителя, большим и меньшим критического, при внешнем гармоническом воздействии.

Приборы и оборудование: базовый блок и сменное устройство. В сменном устройстве находится усилитель с регулируемым коэффициентом усиления K и Г-образная цепь положительной обратной связи (b-цепь).

       

Рисунок 1 – Эквивалентная обобщенная схема RC-генератора, эквивалентная схема разомкнутого тракта RC-генератора и RC-генератор под внешним воздействием соответственно

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

Исходные данные:

R=1 кОм                                   C=100 мкФ

Резонансная частота:

Дифференциальное уравнение для исследуемого генератора:

Характеристическое уравнение и его корни:

Корневой годограф для K=0...6:

Комплексный коэффициент передачи Г-образного четырехполюсника:

Модуль и фаза комплексного коэффициента передачи:

Амплитудно-фазовая характеристика:

Нормированная частотная характеристика:

Исследуем RC-генератор по критерию Найквиста при K=3.2 и 3.8:

Uвх=100 мВ                                   Uвых=320/280 мВ

K=3.2

K=2.8

f, Гц

AЧХ, В

ФЧХ

f, Гц

АЧХ

ФЧХ

10

0.125

А=B

100

0.250

2/4

15

0.150

А=B

1 000

0.250

2/4

50

0.250

A=B

2 000

0.250

2/5

100

0.300

A.B

3 000

0.230

2/5

500

0.350

A.B

5 000

0.150

-1/5

5 000

0.200

0

10 000

0.100

-1/5

10 000

0.120

-А.B

50 000

0.050

-1/5

15 000

0.100

-А.B

100 000

0.010

-2/5

20 000

0.070

-A=B

30 000

0.050

-A=B

50 000

0.040

-A=B

100 000

0.020

-А=B

         

Рисунок 2 – Амплитудно- и фазочастотная характеристики соответственно

Рисунок 3 – Амплитудно-фазовая характеристика

Снимаем колебательную характеристику усилителя Uвых(Uвх) при разомкнутой обратной связи и K>K0, f=f0:

Uвх, В

Uвых, В

0.10

0.20

0.15

0.25

0.25

0.38

0.35

0.50

0.50

0.50

0.74

0.50

Рисунок 4 – Колебательная характеристика

Снимаем прямую обратной связи Ub=bUвых при разомкнутой цепи обратной связи, том же значении K и f=f0. Изменяя Uвх, устанавливаем Uвых=300 мВ и при этом измеряем Ub:

Uвх=0.198 В                            Uвых=300 мВ

Измеряем амплитуду колебаний, генерируемых при разомкнутой цепи обратной связи и том же значении K. Замыкаем цепь обратной связи тумблером «ОС» и измеряем при этом значении Uвых и Uвх:

Uвх=0.868 В                            Uвых=1 В

Определяем частоту генерируемых колебаний в том же режиме методом сравнения по фигурам Лиссажу:

f=2100 Гц

Снимаем частотные характеристики регенерированного усилителя:

fкваз=2000 Гц                 UГ3=150 мВ

f, Гц

АЧХ

0

0

1 100

2.2

2 000

2.7

3 000

2.0

5 000

1.0

10 000

0.6

20 000

0.4

100 000

10-7

Рисунок 5 – Амплитудно-частотная характеристика

Снимаем амплитудные характеристики регенерированного усилителя при тех же значениях K и f=f0, изменяя Uс через 10 мВ до появления нелинейных искажений в напряжении Uвых:

 

Uвх, В

Uвых, В

 

ИСКАЖЕНИЙ НЕТ

0.075

0.162

 

0.300

0.700

 

0.500

1.000

 

0.750

2.000

 

НЕЛИНЕЙЫНЕ ИСКАЖЕНИЯ

 

Рисунок 6 – Амплитудная характеристика

Исследуем автогенератор в режиме принудительной синхронизации, установив K>K0. Снимаем зависимость полосы пропускания от амплитуды внешней ЭДС:

Uвх=600 мВ

Uвх=300 мВ

Uвх=100 мВ

f, кГц

3.4

4.1

6.8

30

13.4

6.5

Uвых, В

3.2

3.4

3.4

3.2

3.2

3.0

Рисунок 7 – Зависимость полосы пропускания от амплитуды внешней ЭДС

Похожие материалы

Информация о работе