Исследование RC-генераторов синусоидальных колебаний с постоянной и управляемой частотой, их настройка, сравнить теоретические и экспериментальные результаты, страница 2

Результаты вполне соответствуют теоретическим расчётам. Некоторая погрешность полученного результата обусловлена погрешностями номиналов резистора. В данном случае  представляет собой совокупность подстроечного и простого резисторов (для выполнения условия устойчивости не хватало максимального номинала подстроечного резистора). Поэтому погрешность результатов должна быть. Что мы и имеем. Максимальное отклонение от истинного значения должно было составить не более 5%. В нашем случае это отклонение не столь велико – 1,3%.

5.2  Исследование методов борьбы с нелинейными искажениями с помощью нелинейного элемента – диодной сборки

Результатом проведённых исследований является сам факт того, что при малых отклонениях характеристики ОУ в область нелинейных искажений, при использовании нелинейного элемента - диодной сборки,  можно добиться исправления выходной характеристики путём вывода ОУ из области искажений с, соответственно, некоторым уменьшением амплитуды выходного сигнала и, соответственно, частоты сгенерированного синуса (в данном случае на 1,14%):

·  Без диодов:

·  С диодами:

Исправление достигается тем, что посредством изменения среднего тока на диодах увеличивается затухание сигнала в цепи.

Необходимо отметить то, что такие исправления характеристик можно проводить только при достаточно малых отклонениях характеристики ОУ в область нелинейных искажений. Но сам факт выправления амплитудной характеристики можно и необходимо применять на практике, например, когда данный генератор синуса работает в окружающей среде с изменяющейся температурой.  Т.к. в результате того, что коэффициент передачи по току в схеме с общим эмиттером любого транзистора  зависит от окружающих условий, а ОУ, в свою очередь построен  именно на них, то такое включение диодной сборки позволит работать данному генератору в неблагоприятных условиях с некоторой погрешностью +/- несколько процентов, что вполне приемлемо в тех областях применения, где может использоваться данное схемотехническое решение.

5.3  Исследование зависимости частоты от сопротивления

Зависимость частоты генератора синуса от сопротивления  имеет степенной характер, а именно – обратная пропорциональность. Отклонения экспериментальных данных от теоретически ожидаемых минимальны. Что говорит о высокой точности подбора номиналов резисторов и конденсаторов и в то же время не позволяет забывать тот факт, что любой резистор обладает погрешностью до 5%, а конденсатор до 10%.

5.4  Исследование электронной перестройки частоты генерации

Общий вид выходной экспериментальной осциллограммы выходного сигнала соответствует теоретически ожидаемой. Частоты генерируемых сигналов получились следующие:

· 

· 

Отношение данных частот равно:

Отклонение от истинного результата - 16% (из них: 5-10% - отклонение от расчётного номинала и 5% разброс самих номиналов) Таким образом, отклонения теоретически ожидаемых результатов от экспериментально полученных достаточно невелики и объясняются невозможностью точнейшего  подбора резисторов на стенде и погрешностью номиналов резисторов. Величины резисторов, составляющие управляемую проводимость, следующие:

 и 

В то время как на стенде были выбраны:

и  

Необходимо отметить влияние подстроечного резистора на работу генератора синуса: с помощью данного резистора можно менять величину сопротивления обратной связи, а значит и частоту работы мультивибратора, который прямо влияет на работу всего генератора в целом посредством транзисторного ключа.

Проанализировав (в общем) результаты испытаний генератора синуса, можно сказать, что данное устройство отвечает всем требованиям, предъявляемым к его работе, и соответствует своему предназначению: преобразованию постоянного напряжения в гармонические колебания  с регулируемой и нерегулируемой частотой; столь малые погрешности говорят о том, что теоретически рассчитать такой генератор не представляет труда, причём работать  он будет в соответствии с теоретической моделью, что, несомненно, очень удобно.