6 семестрик / 13 лабораторность / лаба13ртцс

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ТОР

Отчет

по лабораторной работе №13

по дисциплине «Радиотехнические цепи и сигналы»

Тема: Исследование LC-автогенератора

Студенты гр.3102		Косинцев П.А.
		Каримов А.Р.
		Шабанас Е.В.
Преподаватель		Пышкин С.И.

Санкт-Петербург

2026

Цель работы: исследование основных нелинейных радиотехнических

устройств и функциональных преобразований сигналов в этих устройствах.

Обработка результатов исследований.

1. Исследование амплитудной характеристики нелинейного элемента.

f, кГц	397	417	437	457	477	497
Δφ, °
f, кГц	517	537	557	577	597
Δφ, °

f, кГц	Δφ, °	f, кГц	Δφ, °
397		517
417		537
437		557
457		577
477		597
497

Таблица 1 – Амплитудная характеристика 1-го НЭ.

2. Исследование амплитудного спектра выходного тока.

τ, мкс	1,54	2,05	2,1	3,35	4,4
Uпик, мВ	120	280	200	388	510
А1, дБм	-23	-12	-15,7	-8,6	-6,3
А2, дБм	-25	-19,5	-20,5	-21,6	-37,9
А3, дБм	-29,7	-50	-31,7	-29,6	-39,4

Таблица 2 – какие то значения.

3. Исследование действия полосового фильтра.

ε_смещ. = 0,35 В

τ = 1 мкс

U_пик = 280 мВ

А₂ = -12 дБм

4. Умножитель частоты на 2 без применения полосового фильтра.

ε_смещ. = 0 В

А₂ = -23,9 дБм

5. Построение ВАХ нелинейного элемента.

Uвх.н.э., В	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
Iвых.н.э., мА	2,5	3,5	5	10	13,5	17,5	25	32,5

Таблица 3 – Вольт-амперная характеристика 1-го НЭ.

Рисунок 1 – ВАХ 1-го НЭ.

i=32,5 мA; u=0,8 B; U_н=0,2 B

⇒ S=54,166 мА/В

6. Расчёт величин углов отсечки.

τ, мкс	1,54	2,05	2,1	3,35	4,4
θ, рад	0,967	1,288	1,319	2,105	2,765
θ, град	55,4	73,8	75,6	120,6	158,4

Таблица 4 – Углы отсечки θ.

7. Расчёт амплитуд гармоник тока.

τ, мкс	1,54	2,05	2,1	3,35	4,4
А1, дБм	-23	-12	-15,7	-8,6	-6,3
А2, дБм	-25	-19,5	-20,5	-21,6	-37,9
А3, дБм	-29,7	-50	-31,7	-29,6	-39,4
I1, мА	0,32	1,26	0,73	1,86	2,42
I2, мА	0,25	0,47	0,42	0,37	0,02
I3, мА	0,16	0,007	0,13	0,16	0,02

Таблица 5 – Амплитуды гармоник тока Iₖ.

8. Нормировка амплитуд гармонических составляющих тока.

θ, град	45	57,6	72	86,4	108
Uпик, мВ	120	280	200	388	510
Im, А	2,4	5,6	4,0	7,76	10,2
α1	0,13	0,23	0,18	0,24	0,24
α2	0,1	0,08	0,11	0,05	0,002
α3	0,07	0,001	0,03	0,02	0,002

Таблица 6 – Нормированные амплитуды αₖ.

Рисунок 2 – Экспериментальный график коэффициентов Берга.

9. Расчёт угла отсечки.

Угол отсечки, обеспечивающий максимальное значение амплитуды второй гармоники тока в нелинейной цепи:

θ_теор= 60°

θ_п.3 = πτ/Т = 72°

Вывод: в ходе данной работы построили ВАХ 1-го НЭ, экспериментально убедились в его близости к линейной зависимости. Далее были рассчитаны коэффициенты Берга и, как видно из экспериментального и теоретического графиков, опыты практически совпадают с теорией, что говорит о правильности расчетных формул. Также было установлено, что экспериментальная величина угла отсечки второй гармоники на 12° больше теоретической. Расхождение объясняется погрешностью измерения длительности импульса, а также неидеальностью ВАХ реального диода..