Исследование физических процессов в одноконтурном параметрическом усилителе

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Красноярский Государственный Технический Университет

Лабораторная работа по РТЦиС №7

Параметрическое усиление колебаний.

выполнил:

студент гр. Р53-4 : Титов Д. С.

проверил:

Кашкин В. Б.

Красноярск 2005

Цель работы

Исследование физических процессов в одноконтурном параметрическом усилителе (ПУ).

Домашняя работа

1.Схема одноконтурного параметрического усилителя:

2.Временные диаграммы i(t), q(t), C(t).

а) Синхронный синфазный режим при φ_н = 0 φ_c = 0

t

2.Синхронный противофазный режим при φ_н = 0 φ_с = p/2

 

                                                        t

3.Зависимость К(m/m_КР) для a = 0, a = p, a = p/2 при w_с = w_р

а) При синфазной накачке

б) При противофазной накачке

К(m/m_кр)                                                 К(m/m_кр)

в) При нейтральной накачке

         К

4.Частотные характеристики параметрического усилителя

5.Амплитудные характеристики параметрического усилителя в синхронном режиме при

       К  

6.Зависимость К(t) в асинхронном режиме при w_с = w_р

Wt	0	30	60	90	120	150
К	22,8	20,1	15,2	11,4	9,12	7,76

      К

Экспериментальная часть

Снимем зависимость выходного напряжения от напряжения накачки Uвых(Uн) при E=-2 В, Uс=20 мВ, fс=fр. (Q=11,4  fр=150 кГц).

Синхронная синфазная накачка (α=0)

Режим синхронной синфазной накачки получаем изменением фазы сигнала и частоты накачки так, чтобы на выходе напряжение было максимально.

Uн, мВ	Uвых, мВ
0	220
20	240
40	250
60	255
80	265
100	280
150	290
200	300
300	320

Генерация возникает при Uн≈500 мВ.

Синхронная противофазная накачка (α=π)

Режим синхронной противофазной накачки получаем изменением фазы сигнала так, чтобы на выходе напряжение было минимально.

Uн, мВ	Uвых, мВ
0	220
20	190
40	180
60	175
80	170
100	160
150	140
200	120
300	100

Снимем частотные характеристики параметрического усилителя Uвых(fс) при E=-2 В, Uс=20 мВ, Uн=100 мВ

Синхронная синфазная накачка:

fс, кГц	Uвых, мВ
0	0
40	5
80	10
120	80
150	280
200	100
240	30
280	20
320	10

Синхронная противофазная накачка:

fс, кГц	Uвых, мВ
0	2
40	5
80	10
120	60
150	160
200	70
240	10
280	5
320	2

Эквивалентная добротность параметрического контура:

При синхронной синфазной накачке Qэ=К=14

При синхронной противофазной накачке Qэ=К=8

Снимем амплитудные характеристики параметрического усилителя Uвых(Uс) при E=-2 В, fс=fр , Uн=100 мВ

Синхронная синфазная накачка

Uс, мВ	Uвых, мВ
0	15
5	80
10	160
13	190
15	220
18	250
23	310
26	335
30	350

Синхронная противофазная накачка:

Uс, мВ	Uвых, мВ
0	10
5	50
10	100
13	120
15	130
18	150
23	190
26	200
30	210

Исследуем параметрический усилитель в асинхронном режиме. Получим бигармонический режим усиления при E=-2 В, fс=fр , Uн=100 мВ, Uс=3 мВ.

Вывод: в ходе лабораторной работы были изучены физические процессы в одноконтурном параметрическом усилителе (ПУ). Изучен синхронный синфазный и противофазный режимы. Были сняты амплитудные и частотные характеристики ПУ. Изучен асинхронный режим. Получен бигармонический режим усиления.

При синхронном синфазном режиме усиления вносимое сопротивление отрицательно, эквивалентная добротность высокая, усиление велико. При синхронном противофазном режиме усиления вносимое сопротивление положительно, эквивалентная добротность низкая, усиление мало.

При увеличении амплитуды входного сигнала, амплитуда выходного сигнала увеличивается.