Изучение необходимых и достаточных условий самовозбуждения автогенераторов с узкополосными цепями обратной связи и собственно процесса самовозбуждения, страница 2

f, кГц

Uвх, дел

Uвых, дел

L, дел

Δx, дел

450

3,3

3,8

11,0

10,0

470

3,2

4,5

11,0

10,0

480

3,1

5,0

10,0

9,0

500

3,2

5,5

9,5

9,0

520

3,1

5,8

9,5

9,0

540

3,0

5,5

9,5

9,0

550

3,1

5,3

9,0

8,5

600

3,0

4,8

9,0

8,5

Рис. 5.

Рис. 6.

Очевидно, что на экспериментальных графиках ФЧХ можно менять значения фаз на ± 2πk, где k – целое число.

При двух значениях задержки мы также определи частоту, на которой сдвиг фаз будет равен нулю. При нулевой задержке эта частота равна 520 [кГц], а при задержке 0,1 [мкс] – 530 [кГц].

Далее мы выполнили теоретический расчёт комплексного коэффициента передачи разомкнутого тракта и построили теоретические графики АЧХ и ФЧХ. В теоретическом расчёте мы использовали значения, указанные на макете: R = 500 [Ом], C = 3,9 [нФ], L = 30 [мкГн]. Ввиду того, что теоретический расчёт комплексного коэффициента передачи довольно сложен и громоздок, то он был выполнен на компьютере в пакете MathcadProfessional. Фрагмент компьютерного расчёта с формулами приведён на рис. 7. По полученным теоретическим функциям АЧХ и ФЧХ были построены соответствующие графики: при нулевой задержке – см. рис. 8 и 9, при задержке 0,1 [мкс] – см. рис. 10 и 11.

3.2. Исследование зависимости амплитуды выходного сигнала от амплитуды входного на частотах нулевого сдвига фаз.

При двух значениях задержки и коэффициенте усиления, равном 10, мы сняли зависимость амплитуды выходного сигнала от амплитуды входного. Полученные результаты представлены в виде табл. 3, и по ним построены

соответствующие графики (при нулевой задержки – см. рис. 12, при задержке 0,1 [мкс] – см. рис. 13).

При установки переключателя рода работ в положение «Непрерывный» мы получили амплитуды напряжений на входе и выходе генератора:

при нулевой задержке Uвх = 2,5 [мВ], Uвых = 3,0 [мВ];

при задержке 0,1 [мкс] Uвх = 2,5 [мВ], Uвых = 6,0 [мВ].

Рис. 7.

Рис. 8.

Рис. 9.

Рис. 10.

Рис. 11.

                                               Таблица 3

Задержка, мкс

Uвх, В

Uвых, В

0

0

0

0,1

0,13

0,15

0,20

0,2

0,26

0,25

0,35

0,3

0,40

0,35

0,46

0,4

0,53

0,1

0

0

0,1

1,6

0,15

2,8

0,2

3,5

0,25

4,1

0,3

5,4

0,35

6,4

0,4

7,5

Рис. 12.

Рис. 13.

3.3. Исследование зависимости времени нарастания колебаний от величины коэффициента усиления.

Переключатель «Режим работы» мы установили в положение «Импульсный II», а переключатель «Задержка (мкс)» – в положение «0,1».Также мы установили внешнюю синхронизацию осциллографа, и отображение сигнала второго канала на экране осциллографа. Изменяя коэффициент усиления, мы снять зависимость времени нарастания колебаний от величины коэффициента усиления, причём время нарастания определялось как время, за которое амплитуда колебаний достигнет значения 1/e от максимума.

Полученные результаты сведены в табл. 4., и по ним построен соответствующий график, см. рис. 14.

                                                                          Таблица 4

КU

tн, мкс

10

140

11

280

12

90

Рис. 14.

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ»

Кафедра ТОР

Лабораторная работа №12

Исследование процесса самовозбуждения

LC-автогенераторов

Выполнил: Евсеев А.С.

Группа 5141

Проверил:___________

Санкт-Петербург

2008