МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра РЭС

отчет

по лабораторной работе №3, часть №2

по дисциплине «Устройства генерирования колебаний и формирования сигналов телекоммуникационных систем»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ АГ С КВАРЦЕВОЙ СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ЧАСТОТЫ

Студенты гр. 0182		Матросов Р.М. Корнилов А.М. Бронников Д.Д.
Преподаватель		Гуреев А.Е.

Санкт-Петербург

2023

Цель работы

1. Изучение основных характеристик схем АГ, стабилизированных кварцем.

2. Исследование влияния настройки контура на режим работы АГ и частоту генерируемых им колебаний.

3. Исследование влияния коллекторного напряжения на режим работы АГ и частоту его генерации.

4. Исследование фазового сдвига в цепи обратной связи на основные характеристики кварцевых АГ.

Обработка результатов эксперимента

1. Исследование схемы АГ с КвР в цепи обратной связи

Рис. 1. Схема АГ и КвР в цепи обратной связи

1. Исследование зависимости параметров АГ от резонансной частоты f_р колебательной системы (Е_упр)

Для того, чтобы построить графики функций от резонансной частоты КС АГ, необходимо сначала по графику f_г=f(Е_упр) из пункта 3 первой части работы (Рис. 2) по АГ определить связь между f_р и Е_упр, считая частоту генерации без кварцевой стабилизации равной резонансной частоте.

Рис. 2. График зависимости резонансной частоты КС от управляющего напряжения

По данному графику составим таблицу связи значений f_р и Е_упр

Табл. 1. Значения связи f_р и Е_упр

Еупр, В	0,95	1,22	1,58	1,91	2,26	2,58	2,77	3,03	3,2	3,4
fр, кГц	1813	1820	1830	1838	1853	1872	1882	1895	1906	1917

Рис. 3. Графики зависимостей напряжения на контуре и постоянной составляющей коллекторного тока от резонансной частоты КС

Рис. 4. График зависимости частоты генерации от резонансной частоты КС

2. Исследование зависимости параметров АГ от напряжения коллекторного питания E_k

Рис. 5. Графики зависимостей напряжения на контуре и постоянной составляющей коллекторного тока от напряжения коллекторного питания

Рис. 6. График зависимости частоты генерации от напряжения коллекторного питания

3. . Исследование зависимости параметров АГ от сопротивления коллекторной нагрузки R_н

Табл. 2. Соответствие ключей и сопротивления Rн

Ключ S7 (Rн1)	Ключ S8 (Rн2)	Сопротивление нагрузки, Rн кОм
Выкл	Выкл	1,2
Вкл	Выкл	1,0
Выкл	Вкл	0,9
Вкл	Вкл	0,8

Рис. 7. Графики зависимостей напряжения на контуре и постоянной составляющей коллекторного тока от сопротивления коллекторной нагрузки

Рис. 8. График зависимости частоты генерации от сопротивления коллекторной нагрузки

1.4. Исследование зависимости параметров АГ от длины линии задержки в цепи обратной связи

Рис. 9. Графики зависимостей напряжения на контуре и постоянной составляющей коллекторного тока от длины линии задержки

Рис. 10. График зависимости частоты генерации от длины линии задержки

2. Исследование схемы АГ с КвР между базой и коллектором транзистора

Исследуемая схема:

Рис. 11. Схема АГ с КвР между базой и коллектором транзистора

1. Исследовать чувствительность частоты генерации и режима работы транзистора АГ к значению резонансной частоты контура, включенного между эмиттером и коллектором транзистора

Произведём переход от fр к Eупр:

Табл. 3. Значения связи fр и Eупр

Еупр, В	0	0,24	0,5	0,8	1	1,2	1,4	1,61	1,81	2
fр, кГц	1785	1792	1801	1809	1814	1819	1825	1831	1836	1841

Рис. 12. Графики зависимостей напряжения на контуре и постоянной составляющей коллекторного тока от резонансной частоты

Рис. 13. График зависимости частоты генерации от резонансной частоты

2.1. Исследование зависимости параметров АГ от напряжения коллекторного питания E_k

Рис. 14. Графики зависимостей напряжения на контуре и постоянной составляющей коллекторного тока от значения напряжения коллекторного питания

Рис. 15. График зависимости частоты генерации от значения напряжения коллекторного питания

3. Исследование схемы АГ с КвР между базой и коллектором транзистора

Исследуемая схема:

Рис. 16. Схема АГ с КвР между базой и эмиттером транзистора

1. Исследовать чувствительность частоты генерации и режима работы транзистора АГ к значению резонансной частоты контура, включенного между эмиттером и коллектором транзистора

Произведём переход от fр к Eупр:

Табл. 4. Значения связи fр и Eупр

Еупр, В	3,23	3,44	3,64	3,9	4,06	4,08	4,11	4,13
fр, кГц	1908	1919	1932	1951	1961	1962	1964	1966

Рис. 17. Графики зависимостей напряжения на контуре и постоянной составляющей коллекторного тока от резонансной частоты

Рис. 18. График зависимости частоты генерации от резонансной частоты

3.2. Исследование зависимости параметров АГ от напряжения коллекторного питания E_k

Рис. 19. Графики зависимостей напряжения на контуре и постоянной составляющей коллекторного тока от значения напряжения коллекторного питания

Рис. 20. График зависимости частоты генерации от значения напряжения коллекторного питания

Вывод

В результате данной работы нами был исследован автогенератор с КвР. По сравнению с результатами лабораторной работы №3, части 1, можно сделать вывод, что в схеме АГ с КвР (в любом исследуемом варианте его расположения) наблюдается заметное уменьшение влияния напряжения источника коллекторного питания транзистора и коллекторной нагрузки на режим работы транзистора и частоту генерируемых колебаний. Это соблюдается в диапазоне вплоть до срыва автоколебаний. Подытожив, автогенератор с кварцевым резонатором гораздо стабильнее обычной одноконтурной схемы АГ без кварцевой стабилизации.