Электроника Лаб. 4

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 ИССЛЕДОВАНИЕ RC-ГЕНЕРАТОРОВ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Цель работы

Исследование дифференцирующей трехзвенной и Г - образной RC - цепочек.

Перечень приборов

• Транзисторы

• Источники напряжения

• Мультиметры

• Резисторы

• Потенциометры

• Генератор

• Ёмкости

• Двухканальный осциллограф

• Плоттер Боде

Задание 1: Расчет и измерение частоты трехзвенной RC – цепочки

Рисунок 1: Трёхзвенная RC-цепочка

Рисунок 2: Измеренная частота для задания 1

Рисунок 3: Таблица измерений напряжения на выходе для задания 1

Задание 2: Исследование генератора с трехзвенной RC - цепочкой

Рисунок 4: Схема для исследования генератора с трехзвенной RC - цепочкой

Стационарный устойчивый режим в автогенераторе будет возможен при выполнении условий:

– Баланс амплитуд (К и β — модули коэффициентов усиления и передачи соответственно усилителя и звена обратной связи)

– Баланс фаз, условие ПОС (  и   — сдвиг фаз между выходными и входными напряжениями усилителя и звена обратной связи)

Условие баланса амплитуд соответствует тому, что потери энергии в автогенераторе восполняются звеном положительной обратной связи от источника питания автогенератора.

Условие баланса фаз означает, что в стационарном режиме сумма фазовых сдвигов выходных напряжений усилителя и звена обратной связи в автогенераторе равна нулю или целому числу 2π, что свидетельствует о наличии в рассматриваемом устройстве положительной обратной связи.

Для соблюдения баланса фаз, т. е. для введения положительной обратной связи в усилителе, выходное напряжение, прежде чем подать его на вход усилителя, необходимо сдвинуть по фазе на 180°. Если считать, что входное сопротивление усилителя очень большое, а выходное очень малое, а этим условиям отвечают в наибольшей степени усилители на полевых транзисторах, то фазовый сдвиг на 180° можно осуществить с помощью трех одинаковых RC-звеньев, каждое из которых изменяет фазу на 60°.

Баланс фаз происходит на частоте , а баланс амплитуд при коэффициенте усиления усилителя .

Задание 3: Расчет и измерение частоты Г - образной RC — цепочки

Рисунок 5: Г - образная RC — цепочка

Рисунок 6: Измеренная частота для задания 3

Рисунок 7: Таблица измерений напряжения на выходе для задания 3

Задание 4: Исследование генератора с Г - образной RC — цепочкой

Рисунок 8: Схема для исследования генератора с Г - образной RC — цепочкой

Баланс фаз происходит на частоте , а баланс амплитуд при коэффициенте усиления усилителя .