3 Лабораторная работа № 2 Исследование генератора линейно–изменяющегося напряжения

1. Цель работы

Изучение ГЛИН; исследование влияния номиналов компонентов схемы на форму выходного сигнала ГЛИН; измерение качественных показателей ГЛИН.

2. Подготовка к работе:

Изучить принцип работы ГЛИН, показатели качества ГЛИН и способы их улучшения.

3. Описание схемы

Схема ГЛИН в формате EWВ показана на рисунке 3.1.

Схема представляет из себя простейший генератор линейно–изменяющегося напряжения на биполярном транзисторе Q1 (КТ3102). Резистор R2 и конденсатор С1 образуют формирующую цепь ГЛИН. Резистор R3 номиналом 1 Ом предназначен для измерения тока в цепи конденсатора С1, так как программа EWB не позволяет выводить осциллограммы тока в ветвях схемы.

Рисунок 3.1 - Схема лабораторной установки

для исследования ГЛИН

4. Задание к лабораторной работе

Исследовать влияние параметров компонентов схемы на выходное напряжение ГЛИН, определить качественные показатели (коэффициенты использования «» и нелинейности «»).

5. Порядок выполнения лабораторной работы

5.1. Исследовать работу ГЛИН. Для этого запустить программу EWВ, открыть файл: «глин.ewb».

5.2. Установить следующие первый вариант номиналов компонентов схемы:

1. R2 = 100 Ом; С1 = 1 мкФ.

Запустить схему, получить осциллограммы интересующих напряжений. Привести осциллограммы к удобному для изучения виду, для этого воспользоваться кнопками развертки и усиления на панели осциллографа. Зарисовать форму выходного напряжения и напряжения на резисторе R3. Выделить на осциллограммах участки прямого и обратного хода. Напряжение на сопротивление R3 = 1 Ом численно равно току в ветви конденсатора С1 ГЛИН. Рассчитать для данного варианта параметров схемы коэффициент использования «» и коэффициент нелинейности «»:

 = Um / E ,  = ( U_{R3 НАЧ} – U_{R3 КОН}) / U_{R3 НАЧ} ,

где Um – максимальное значение выходного напряжения ГЛИН;

E – напряжение источника питания V2;

U_{R3 НАЧ} , U_{R3 КОН} – напряжения на резисторе R3 в начале и конце прямого хода.

Для точного измерения величин Um, U_{R3 НАЧ} и U_{R3 КОН} воспользоваться метками 1 и 2 осциллографа.

5.3. Повторить действия по п. 5.2 для следующих вариантов значений параметров схемы:

2. R2 = 10 кОм; С1 = 1 мкФ;

3. R2 = 500 Ом; С1 = 5 мкФ.

5.4. Сравнить между собой осциллограммы и рассчитанные качественные показатели трех вариантов ГЛИН.

5.5. Закрыть программу EWB.

6. Содержание отчета

6.1. Схема ГЛИН с указанием электрических величин компонентов и вариантов их изменения.

6.2. Осциллограммы напряжений в заданных точках схемы для трех вариантов значений параметров схемы.

6.3. Результаты расчета коэффициентов использования и коэффициентов нелинейности для трех вариантов значений параметров.

6.4. Выводы по работе.

7. Контрольные вопросы

7.1. Нарисовать схему ГЛИН и пояснить принцип его работы.

7.2. Пояснить физический смысл и методику расчетов коэффициента использования  и коэффициента нелинейности .

7.3. Пояснить взаимосвязь коэффициента использования  и коэффициента нелинейности .

7.4. Объяснить форму выходного напряжения ГЛИН при изменении постоянной времени ГЛИН.