2.3 Гпн с емкостной обратной связью

Собрать схему ГПН согласно рис. 4.

Операционный усилитель находится в закладке lfxxx. ЭлементыR1,C2 выбрать такими, чтобы постоянная времениτ=R1C2 оказалась равнойτпредыдущей схемы. При этом величина резистораR1 должна составлять несколько десятков килом.

Рис. 4. ГПН на базе ОУ

Установить напряжение генератора V1 равным 1 Вольт, частоту – согласно варианту.

Включить моделирование, включить осциллограф. Изменяя напряжение смещения с помощью источника V4 добиться максимального размаха «пилы».

Провести измерения, аналогичные пунктам 2 и 3. Результаты свести в таблицу, аналогичную таблице 1.

2.4 Формирование пн на цифровых элементах

Собрать схему согласно рис. 5.

Счетчик находится в закладке DIGITSN7492 его номер указан на схеме.

Цифровой индикатор находится за красной цифрой 8.

Установить резистивную матрицу в формате 8-4-2-1 (ЦАП).

9

П

Рис.3. ГПН со следящей обратной связью

остроить график пилообразного напряжения в тех же осях координат, что и предыдущие два.

5.Результаты измерений и расчетов свести в таб. 2. При заполнении таблицы не забудьте указать единицы измерения параметров, имеющих размерность. В таблице τ_ЗАР=R_КС – постоянная времени цепи заряда емкости, К_Н– коэффициент нелинейности прямого хода пилы, К_Е– коэффициент использования напряжения питания,t_ПР– длительность прямого хода пилы,t_ОбР– длительность обратного хода пилы.

Таблица 2

	Схема рис.2		Схема рис.3
С1,
С2,	Нет	Нет
τЗАР,
КН
КЕ
tПР,
tОбР,

8

нажать клавишу Display. На появившейся закладке отключить «галочку» Use Schematic. После этого «Оk» или «Enter».

Аналогичную настройку провести с вольтметром, установить внутреннее сопротивление 1 Мом.

3. Проведение измерений

Включить питание схемы. Измерительные приборы покажут значение тока и напряжений. Активизировать осциллограф, на его экране появится неустойчивое изображение синусоиды. Нажать клавишу “Expand”, осциллограф «распахнется» на весь экран. Нажать клавишу Pause, бегунком сместить изображение сигнала в центр экрана. Найти красную и черную риски по краям экрана. Захватить красную риску курсором и при нажатой ЛКМ перемещать ее по изображению. В левом окне под экраном будут изменяться показания в вольтах мгновенного значения синусоиды первого канала, т.е. на входе схемы. Черный бегунок покажет мгновенное значение сигнала на выходе схемы, т.е. на конденсаторе. Для свертывания осциллографа следует нажать кнопку «Reduce».

Записать показания приборов.

Установить частоту генератора равной 1 кГц. Вновь записать показания приборов.

Вычислить сопротивление конденсатора на частоте 100 и 1000 Гц по показаниям вольтметра и амперметра (не забывайте учитывать размерности величин). Теоретически емкостное сопротивление вычисляется по формуле ХС = 1/(2π·ƒ·C), где ƒ – частота Гц, С – емкость в микрофарадах (10–6).

Вычислить падение напряжения на резисторе U_R= R·I_R, где I_R– ток, протекающий по резистору (показания амперметра). Резистор и конденсатор включены последовательно, поэтому Uвх = U_R+ U_C, где Uвх = 1 В.

На генераторе установить частоту 100 Гц, форму сигнала – прямоугольник. Включить моделирование, включить осциллограф.

Посмотреть, как преобразуется нелинейный сигнал линейной схемой. Зарисовать форму сигнала на входе и на выходе RC–цепи. Объяснить результат.

5