Генератор синусоидальных колебаний с постоянно и управляемой частатой. Схемы исследуемых устройств и расчет параметров

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНИЧЕСКОЙ КИБЕРНЕТИКИ

КАФЕДРА АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №9

«Генератор синусоидальных колебаний с постоянно и управляемой частатой»

Работу выполнил студент     3081/3                      

группа                               ФИО

Преподаватель                              

подпись                              ФИО

Санкт-Петербург

2003г.

1. Цель работы.

Исследование RC- генераторов синусоидальных колебаний с постоянной и управляемой частотой, их настройка, сравнение теоретических и экспериментальных результатов.

2. Схемы исследуемых устройств и расчет параметров.

   

рис 1. Генератор гармонических колебаний           Рис 2. Используемый нелинейный элемент

рис 3. Задающий мультивибратор на ОУ  и электронный ключ.

Исходные данные:

f₀ = 3.5 кГц   R3 = 68кОм, R5 = 12кОм

С₁ = 1000пФ,  С₂ = 2000пФ,  R₄ = 6,8кОм,  R₉ = 1.3кОм

R₆ = 8.2кОм,  R₆’ = 1кОм,  R₇ = 8.2кОм,  R₈ = 3.9кОм

Расчет параметров:

R_2МИН = 13,6кОм   R₂ = 27,2 кОм

R₁= 1/((2pf₀)² R₃ С₁ С₂)  = 15.2 кОм

С₃ = 16/(f₀ R₆) =    0,38 мкФ

3. Результаты экспериментальных исследований.

  Генератор гармонических колебаний 

R_{2 ЭКСП}= 12 кОм  ( R_2МИН = 13,6кОм   )

Расхождение: d_R= 11,8%

f=3.129 кГц

До включения нелинейного элемента:

Диаграмма выходного напряжения:

После включения нелинейного элемента( рис 2.):

Диаграмма выходного напряжения:

4. Снятие экспериментальной зависимости f₀= f(R₁).

Генератор гармонических колебаний с транзисторным ключом и задающим мультивибратором( рис 3.)

Подобранные сопротивления:  R₁’=3,9 кОм   R₁’’=16 кОм

Осциллограмма выходного сигнала.

T₁=0,45 мс      Т₂=0,2 мс

f ₁=2,22 кГц     f ₂ =5 кГц

h =  f ₂/f ₁ = 2,252

5. Выводы:

Отклонения теоретических от экспериментальных значений объясняются приближённостью характеристического выражения, используемого при расчете элементов схемы, а также не абсолютной идентичностью теоретических значений элементов и выбранных на рабочем стенде.

При включении нелинейного элемента амплитуда выходного сигнала уменьшается, что соответствует теории.

Экспериментальная зависимость f0=f(R1) практически полностью соответствует теоретической.

Генератор гармонических колебаний с транзисторным ключом и задающим мультивибратором:

Частота выходного сигнала изменяется в пределах: f ₁=2,22..f ₂ =5 кГц

Вычисленное отношение: h =  f ₂/f ₁ = 2,25, то есть частота выходного сигала может изменяться более чем в 2 раза. Причем сигнал изменялся только по частоте, но не изменялся по амплитуде, что,  объясняется подобранными сопротивлениями R₁’=3,9 кОм   R₁’’=16 кОм.