Генераторы гармонических колебаний

1. Цель работы

Исследование схем автогенераторов гармонических колебаний: с LC-контуром, с мостом Вина, с дифференцирующими и интегрирующими цепочками в контуре обратной связи.

2. Самостоятельная подготовка

2.1. Используя параметры схемы, рассчитайте для всех схем генераторов:
а) частоту выходного напряжения f_вых ;

б) амплитуду выходного напряжения U_{вых max} ;

2.2. Внесите в таблицу результаты расчетов

2.3. Заготовьте масштабную бумагу с осями координат для осциллограмм.

3. Описание исследуемой схемы

         переход с одной схемы на другую осуществляется переключателем S1 (1 – генератор с LC-контуром; 2 – генератор с мостом Вина; 3 – генератор с интегрирующими LC-цепочками в цепи обратной связи; 4 – генератор с дифференцирующими LC-цепочками в цепи обратной связи).

         На клеммы Х1 – Х3 выведены:
- выходное напряжение (Х3);

- напряжение на инвертирующем входе ОУ (Х1);

- напряжение на неинвертирующем входе ОУ (Х2).

         Для стабилизации амплитуды и частоты выходных колебаний в схему включена цепь автоматической регулировки усиления, содержащая диоды VD1 и VD2, резисторы R1 и R2.

         Цепь АРУ и ОУ являются общими для всех исследуемых схем, а цепочки обратной связи коммутируются переключателем S1.

Параметры исследуемых схем;

R1 = 22 кОм; R = 82 кОм; R3 = R4 = R5 = R6 = R7 = R8 = R9 = R10 = R11 = R12 =20 кОм;
С1 = 1 мкФ; С2 = 0,1 мкФ; С3 = С4 … С9 = С10 = 0,015 мкФ; L = 2,5 мГн;
VD1, VD2  – Д220Б; ОУ – КР140УД1Б.

4. Порядок выполнения работы

1.  Установить переключатель S5 в положение «1» и переключатель S1 в положение «1». Вращая движок потенциометра R1, добейтесь устойчивых колебаний на выходе генератора. Зарисуйте осциллограммы напряжений в точках Х1, Х2, Х3.

2.  Переведите переключатель S1 в положение “2” и повторите п.1 для схемы генератора с мостом Вина.

3.  Переведите переключатель S1 в положение “3” и повторите п.1 для схемы генероатора с инвертирующими цепочками.

4.  Переведите переключатель S1 в положение “4” и повторите п.1 для схемы генератора с дифференцирующими цепочками.

5.  Обработка результатов измерений

Из полученных осциллограмм определите выходную частоту f_вых и максимальную неискаженную амплитуду выходного сигнала. Измеренные величины занесите в таблицу.