labs / lab_6

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

(МТУСИ)

Кафедра теории электрических цепей

Лабораторная работа № 6

«Исследование на ЭВМ цепей с обратной связью с системной точки зрения»

Выполнил студент группы “Сортирный Союз”

username

Москва 2020

Цель работы:

С помощью машинного эксперимента получить зависимости выходного напряжения на выходе системы с обратной связью при различных параметрах системы обратной связи.

Расчетные формулы:

• H = (для СОС)

• K = (для БОС)

Рис. 1, схема 1

Рис. 2, схема 2

Предварительный расчёт:

Предварительный расчёт					Машинный эксперимент
Вид системы	K	H	Um2, В	Um2, В
БОС (Um1 = 1В, f = 1МГц, β = 0)	5	5	5	5
	100	100	100	100
СОС (Um1 = 1В, f = 1МГц, β = -0.01)	5	4,76	4,76	4,75
	100	50	50	50.01

Рис. 3, БОС, K = 5

Рис. 4, БОС, K = 100

Рис. 5, СОС, K = 5

Рис. 6, СОС, K = 100

Предварительный расчёт |Kβ| >> 1				Машинный эксперимент
Вид системы	K	H	Um2, В	Um2, В
СОС (Um1 = 1В, f = 1МГц, β = -0,01)	1000	90,9	90,91	90,85
	2000	95,2	95,24	95,69
	3000	96,7	96,77	96,8

Рис. 7, СОС, K = 1000

Рис. 8, СОС, K = 2000

Рис. 9, СОС, K = 3000

Вывод: при |Kβ >> 1| H будет стремиться к 100, но никогда не достигнет этого значения. В данной схеме СОС (с U_m1 = 1В) U_m2 не превысит 100В.

В схеме БОС β = 0, поэтому U_m2 = KU_m1.

Контрольные Вопросы:

1. Какими системами называются системами с обратной связью?

Ответ: обратной связью называют связь между электрическими цепями, при которой часть энергии выходного сигнала передаётся на вход, т.е. из цепи с более высоком уровнем сигнала в цепи с более низким его уровнем. Обратная связь значительно влияет на свойства и характеристики усилителя, поэтому её часто вводят в усилитель (схему устройства) для изменения его свойств в нужном направление. Такая обратная связь называется внешней. Обратная связь может возникнуть и самопроизвольно, например, из-за физических особенностей усилительного элемента. Такая обратная связь называется внутренней обратной связью. Обратная связь возникающая из-за паразитных связей (емкостных, индуктивных и др.) называется паразитной.

2. Выведите формулу передаточной функции напряжения системы с обратной связью в операторной форме.

Ответ:

3. Выведите формулу передаточной функции напряжения системы с обратной связью в комплексной форме.

Ответ: H_u(jω) = U₂(jω) / U₁(jω) => H_u(jω) = 1 / (1 + jωRC)

4. Выведите формулу передаточной функции напряжения системы с обратной связью в комплексной форме при условии Re[K(jω)β(jω)] >> 1.

Ответ: H_u = K_u / (1 - K_uγ)

5. Какая величина называется глубиной обратной связи?

Ответ: глубина обратной связи определяет, насколько изменяется коэффициент усиления каскада при введении ОС. От данного параметра зависят все основные параметры усилителя с ООС, изменение которых происходит пропорционально глубине ОС. F_ОС = 1 + βK