4.1 Исследование схем ару

1. Собрать схему изображенную на рис. 17. Установить указанные номиналы элементов и параметры переключателя.

2. Снять зависимость Uвых=f(Uвх). Для этого необходимо изменять (клавиши Shift и R) напряжение Uвх (10 mB; 50 mB; 100mB; 200mB и т. д. до величины 1.4В), фиксируя при этом Uвых и Uy. Составить табли-цу.

3. Используя значение коэффициентов усиления перемножителя рассчитать значения Uвых и сравнить с измеренными значениями. Сделать выводы.

Рис 17. Модель схемы АРУ

5. RC-ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Схема RC-генератора приведена на рис.18.

Рис.18. Схема RC-генератора.

Как видим, основа схемы – неинвертирующий ОУ, с коэффициентом передачи . Цепь положительной обратной связи составлена из резисторов и конденсаторов (мост Вина). Используя законы Ома и Кирхгофа, найдем коэффициент передачи цепи положительной обратной связи.

Величина достигает наибольшего значения , когда мнимая часть знаменателя обращается в ноль, т.е. на частоте квазирезонанса .

Равенство мнимой части нулю соответствует выполнению условия баланса фаз, который осуществляется только на одной частоте .

Для возникновения колебаний на этой частоте необходимо выполнить условие баланса амплитуд: >1. Так как на частоте коэффициент , то коэффициент усиления неинвертирующего усилителя должен быть больше 3. Такой коэффициент устанавливается резисторами и .

Итак, для возникновения колебаний необходимо, чтобы коэффициент усиления был больше 3, а для получения синусоидальных колебаний с минимальными искажениями нужно, чтобы .

Для разрешения этого противоречия в цепь обратной связи неинвертирующего усилителя нелинейный элемент, роль которого в частности, могут выполнять два диода, включенных встречнопараллельно.

Если амплитуда выходного напряжения будет возрастать, то сопротивление диода уменьшаться, что и приведет к снижению коэффициента усиления и, следовательно, к стабилизации амплитуды выходного напряжения. Искажения при этом будут минимальными.

5.1 Исследование rc-генератора

1. С обрать схему RC-генератора рис.19.

2. Запустить схему клавишами R и Shift установить потенциометр в положение, когда возникнут устой-чивые искажения колебаний (ста-ционарный режим). Пользуясь кур-сорами осциллографа, определить основные показатели генератора: частоту, амплитуду, напряжение об-ратной связи на выходе. Рассчитать частоту, коэффициент усиления, сравнить с измеренными данными.

Увеличить (или уменьшить) сопротивления (или емкости) в цепи ПОС в два раза. Определить новую частоту. Измерения сравнить с рас-четами.

3. Исследовать условия самовозбуждения автогенератора.

   0. Клавишами R и Shift перетянуть движок потенциометра. Отметить срыв колебаний ( <3) и появление больших искажений (отражение, >3).

   1. Установить потенциометр в положение, когда искажения будут минимальными. Используя меню Analysis\Fouier получить спектр исследуемого сигнала.