БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Белов, Л. Н. Устройства генерирования и формирования радиосигналов [Текст]: учебное пособие для ВУЗов / Л. Н. Белов и др.; под ред. Г. М. Уткина и др. – М.: Радио и связь, 1994г. – 416с.

2.Благовещенский, В. В. Радиопередающие устройства [Текст]: / под ред. М. В. Благовещенского. – М.: Радио и связь, 1982

3.Петров, Б. Е. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах / Б. Е Петров, В. А. Романюк. – М.: Высшая школа. – 1989г. – 232 с.

4. Уткин, Г. М. Проектирование радиопередающих устройств СВЧ [текст]: Учеб. пособие для вузов / Г. М. Уткин, М. В. Благовещенский, В. П. Жуховитская и др.; Под. ред. Г. М. Уткина. – М.: Сов. радио, 1979. – 320 с., илл.

5.Шахгильдян, В. В. Радиопередающие устройства [Текст]: учебное пособие для ВУЗов / В.В. Шахгильдян и др.; Под ред. В. В. Шахгильдяна. – М.: Радио и связь, 2003 – 560с.

12

ГЕНЕРАТОРЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Цель работы: Экспериментальное исследование и анализ автогенератора с трансформаторной обратной связью.

Приборы и материалы: Лабораторная установка ЛУ-15 «Генераторы гармонических колебаний», электронный осциллограф.

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОГЕНЕРАТОРАХ С ИНДУКТИВНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

LC – генератор предназначен для преобразования энергии источника постоянного тока в энергию незатухающих колебаний синусоидальной формы, частота которых определяется индуктивностью катушки и емкостью конденсатора колебательной системы.

Любой автогенератор LC – типа состоит из: колебательного контура, в котором возбуждаются незатухающие колебания; активного элемента, посредством которого регулируется подача энергии от источника в контур элемента обратной связи, обеспечивающего передачу переменного напряжения необходимой величины из выходной цепи во входную для поддержания незатухающих колебаний в колебательном контуре.

Схема автогенератора с трансформаторной обратной связью приведена на рис.1. При включении источника 6В в контуре L2, C2 возникают электрические колебания, частота которых:

Незатухающие колебания в контуре автогенератора установятся лишь при выполнении двух основных условий.

Во-первых, для восполнения потерь энергии необходимо хотя бы один раз за период сообщать колебательной системе определенную энергию. Причем

2

для поддержания постоянной амплитуды колебаний, энергия, поступающая извне, должна быть равна энергии потерь.

Во-вторых, фаза восполняющего потери тока должна быть такой, чтобы энергия колебательной системы увеличивалась.

Первое условие – условие баланса амплитуд. Оно в автогенераторах выполняется следующим образом: часть энергии из коллекторной цепи транзистора VT1 подается

в базовую цепь в виде ЭДС самоиндукции, наводимой на катушке L1, индуктивно связанной с катушкой L2. ЭДС взаимоиндукции управляет базовым током транзистора VT1, что приводит к появлению в коллекторном токе переменной составляющей с частотой колебаний контура.

Второе условие – условие баланса фаз. Обратная связь, охватывающая автогенератор, должна быть положительной. Фаза переменной составляющей коллекторного тока транзистора VT1 должна быть такой, чтобы конденсатор С2 контура заряжался коллекторным током.

Для самовозбуждения генератора необходимо, чтобы фаза сигнала, поступившего по цепи обратной связи на вход усилительного элемента для его управления, была противоположна фазе сигнала на колебательном контуре и коллекторе транзистора, т.е. обратная связь должна быть положительной.

Условие баланса амплитуд выражается формулой:

,

где К – коэффициент усиления каскада на транзисторе VT1, при отключенной катушке L1;

- коэффициент передачи цепи обратной связи.

Условие баланса фаз выражается формулой:

3

,

где и - фазовые сдвиги, вносимые цепью обратной связи и усилителем.

ЗАДАНИЕ

Выполняется при подготовке

1.Повторить теоретический материал по LC – генераторам.

2.Вычертить в отчете схему исследования (рис.3) и табл.1

3.Ознакомиться с лицевой панелью лабораторной установки ЛУ-15 (рис.2)

иправилами пользования измерительными приборами, которые используются при проведении работы.

Выполняется во время занятия

1.Исследовать влияние емкости конденсатора в колебательном контуре генератора на частоту генерации.

2.Исследовать влияние емкости нагрузки на частоту генерации.

3.Исследовать влияние напряжения источника питания и сопротивления нагрузки на работоспособность генератора.

4.Оформить отчет.

4

5

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЯ

I. Исследование влияние емкости конденсатора в колебательном контуре генератора на частоту генерации

Используя короткозамкнутые перемычки (КЗП) соберите схему (рис.3).

Включите лабораторную установку. С помощью ручки потенциометра RP2 установите по вольтметру напряжение 12В. Ручку потенциометра RP1 выведите в крайнее правое положение. Измерьте осциллографом частоту колебаний на выходе генератора. Результат измерений запишите в табл.1.

Таблица 1

III. Исследование влияния напряжения источника питания и сопротивления нагрузки на работоспособность генератора.

Соберите схему рис.3. Включите лабораторную установку. С помощью потенциометра RP2 установите по вольтметру напряжение 12В. Проверьте, что ручка потенциометра RP1 находится в крайнем правом положении. При подключенном осциллографе к выходу генератора, убедитесь в наличии генерации.

Уменьшая напряжение источника питания GB1 с помощью ручки потенциометра RP2 и измеряя его вольтметром, определите при каком напряжении питания происходит срыв генерации.

Установите режим устойчивой генерации. Затем, уменьшая нагрузку путем вращения ручки потенциометра RP1 влево, убедитесь во влиянии нагрузки на работоспособность генератора.

IV. Оформление отчета.

Отчет должен содержать:

4.1.Схему исследования (рис.3)

4.2.Заполненную табл.1

4.3 Расчетные формулы.

4.4. Выводы по каждому пункту задания с анализом результатов исследования.

8