Порядок выполнения эксперимента.
1. Собрать электрическую цепь LC-генератора по схеме рис.2. Для этого установить панель № 20 и съемные элементы.
2.Подключить источник питания Гн2 к гнездам "+Ек" и "Х9", осциллограф, вольтметр.
3. Включить тумблеры "сеть", "БП1-БПЗ".
4. Данные приборов занести в таблицу 1.
5.Наблюдать форму сигнала на выходе генератора.
Таблица1.
Прибор
|
Система
|
Условные обозначения системы
|
Предел измерений
|
Цена делений
|
Класс точности
|
|
|
|
|
|
|
6. Измерить частоту и амплитуду выходного сигнала. Данные измерений занести
в таблицу 2.
Таблица 2
Uвых,В
|
|
fГц
|
|
Собрать электрическую цепь RC – генератора по схеме рис.4. Для этого установить панель № 21 и съёмные элементы.
Подключить источник питания Гн2, осциллограф, вольтметр.
Включить тумблеры “сеть”, “БП1 – БП3”.Наблюдать форму сигнала.
Измерять частоту и амплитуду входного сигнала. Данные измерений занести в таблицу 3.
Таблица3.
Uвых,В
|
|
fГц
|
|
Табл. 3
Содержание отчета:
1. Название работы.
2. Цель работы.
3. Электрические схемы LC и RC – генераторов.
4.Таблица с приборами.
5.Таблицы с измеренными данными.
6. Осциллограмма выходных напряжений генераторов.
7. Вывод: указать назначение генераторов.
Контрольные вопросы:
1.Что такое электронный генератор?
2. Из каких основных звеньев состоит генератор?
3. Объяснить принцип работы LC- генератора.
4. Объяснить принцип работы RC-генератора.
5. Где применяют генераторы гармонических колебаний?
Исследование дифференцирующих и интегрирующих цепей.
Цель работы: изучение схем, формирующих импульсы различной длительности.
Общие сведения:
Простейшие цепи, формирующие импульсы, состоят из активного сопротивления и ёмкости (рис. 1).
Если на такую цепь
подать напряжение скачком, то конденсатор
начнёт заряжаться по экспоненциальному закону.
Uc=E (1-e-t/τ)
=RC – постоянная времени цепи.
Напряжение на активном сопротивлении UR в начальный момент времени
будет равно Е, а затем начнёт уменьшаться:
Ur=E-Uc=Ee-t/τ
(рис. 2,а)
U U
Uс
Uc
UR
t
t
а)
UR
б)
Рис. 2
При разряде конденсатора Uc уменьшается по экспонентному закону:
Uc=Ee-t/.
Напряжение на активном сопротивлении UR в первый момент скачком достигнет Uc с обратным знаком, а затем уменьшится (рис. 2,б).
Скорость протекания переходного процесса будет тем больше, чем меньше постоянная времени .
Если на цепь действует импульс обладающий малой постоянной времени (tи), заряд конденсатора протекает быстро и заканчивается до окончания импульса(рис.3)
Рис. 3
Напряжение на активном сопротивлении, достигнув в первый момент времени скачком напряжения Umax,убывает практически до нуля.
После окончания импульса конденсатор быстро разряжается, а напряжение на активном сопротивлении достигает в момент окончания импульса напряжения -Umax, а затем также быстро убывает до нуля до нуля. Таким образом, на активном сопротивлении прямоугольный импульс преобразуется в 2 остроконечных импульса. Такую цепь называют дифференцирующей, так как напряжение на её входе пропорционально производной входного напряжения по времени.
Uвых=UR=-*dUвх/dt
Дифференцирующие цепи применяют в импульсных, счетно-решающих устройствах и т.д
Если импульс действует на цепь с большой постоянной времени(tи), то в момент поступления импульса на вход, всё входное напряжение оказывается приложенным к активному сопротивлению, а напряжение на ёмкости медленно нарастает (рис.3). После окончания импульса конденсатор медленно разряжается. Таким образом, с конденсатора будут сниматься растянутые импульсы. Такую удлиняющую цепь называют интегрирующей, так как напряжение на её выходе пропорционально интегралу входного напряжения.
Uвых=-