2. Описание лабораторной установки

О знакомление с основами одной из экспериментальных методик оценки коэффициентов влияния элементов на выходной параметр проведем на примере схемы симметричного мультивибратора (рис. 4.2).

Лабораторная установка включает в себя стенд с макетом симметричного мультивибратора, схема которого приведена на рис. 4.2, частотомер, осциллограф, блок питания для питания макета (рис. 4.3).

П араметры элементов мультивибратора, электрическая принципиальная схема и общий вид стенда контроля представлены в прил. 1.

П

(19)

ри эксперименте роль выходного параметра схемы выполняет частота следования импульсов мультивибратора F. Зависимость F, кГц, от параметров схемы примем в виде

, (4.3)

причем для симметричного мультивибратора , где С в фарадах, R в омах

Параметры базовых резисторов и конденсаторов схемы будем изменять подключением соответственно подобранных шунтирующих элементов. Значения шунтирующих элементов выбирают так, чтобы параметр элемента схемы получил отклонение порядка 1

Если выбрать чрезмерно большое отклонение , заметно проявляется погрешность линеаризации, обусловленная заменой дифференциалов в формуле (4.2) конечными приращениями. При слишком малых сказывается погрешность измерений незначительных отклонений частоты.

Для измерения номинального значения генерируемой частоты F и ее отклонений F предусмотрено использование частотомера.

3. Порядок проведения работы

1. Ознакомиться с макетом мультивибратора и нарисовать его схему с указанием всех номинальных величин элементов. Рассчитать частоту автоколебаний по формуле (4.3).

2. Рассчитать коэффициенты влияния элементов схемы на частоту: сначала для каждого из параметров R_б1, R_б2, С_б1, С_б2, затем попарно для R_б1 и R_б2; С_б1 и С_б2 (им придают равные относительные отклонения).

3. Рассчитать характеристики поля допуска на частоту мультивибратора, полагая, что R_б1, R_б2 и С_б1, С_б2 имеют разброс 5, 10, 20 , а рассеивание их в пределах поля допуска подчинено нормальному закону распределения. Принять гарантированную надежность обеспечения допусков Р_г=0,997. Рассчитать поля допусков элементов схемы для заданного преподавателем (1…5%) поля допуска выходного параметра F.

4. Собрать схему исследования согласно рис. 4.2; напряжение коллекторного питания макета Е=-9В. Измерить номинальную частоту автоколебаний F.

5. Изменяя последовательно R_б1, R_б2, С_б1, С_б2, R_к1, R_к2 на  (5…10%), определить экспериментально коэффициенты влияния каждого из этих элементов.

Изменяя R_б1 и R_б2, затем С_б1 и С_б2 одновременно на одинаковую величину, оценить совокупные коэффициенты влияния. Сравнить данные с результатами расчетов по п.2. Оценить расхождение расчетных и экспериментальных коэффициентов влияния.

6. Экспериментально определить коэффициент влияния напряжения Е на частоту. Относительное изменение Е не должно превышать 10%.

7. Построить математическую модель в виде полинома для оценки взаимосвязи отклонения выходного параметра с параметрами схемы

.