лабы / ЛБ2_1А45_Дугданов Г.Ж.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности

Отделение электронной инженерии 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника»

  ОТЧЕТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2

«ГЕНЕРАТОРЫ ПИЛООБРАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ»

по дисциплине: «Схемотехника АЭУ»

Выполнил: Дугданов Г.Ж.

Студент группы 1А45

Проверил: Ярославцев Е.В.

Доцент (ОЭИ, ИШНКБ)

Томск – 2026

Цель работы: целью настоящей лабораторной работы является закрепление у студентов теоретических знаний и получение ими практических навыков по расчету, сборке и исследованию схем генераторов линейно изменяющегося напряжения, выполненных на основе интегрирующей RC-цепи и токостабилизирующего двухполюсника.

Предварительный расчет:

;

Ход работы:

1. Собрать на монтажной панели схему ГПН

Рисунок 1 – Схема генератора пилообразного напряжения

2. Включить источник питания. С помощью осциллографа убедиться, что в исходном состоянии транзистор находится в режиме насыщения. Измерить начальное напряжение на конденсаторе (U_0C = U_кн) и на базе (U_0б = U_{бэ н} ) транзистора.

3. Подать на вход схемы напряжение с генератора. Наблюдая с помощью осциллографа сигналы на входе схемы и на конденсаторе, убедиться в работоспособности ГПН.

4. Зарисовать, сфазировав, осциллограммы напряжения: а) на входе схемы; б) на базе транзистора; в) на конденсаторе; г) на зарядном резисторе R_к (U_R ≡ i_зар). Определить все характерные для каждого вида наблюдаемых импульсов параметры.

Таблица 1 – Значения

f, Гц	%	, В	, B	, мкс	мкс	, B
406	80	0,04	10,2	830	14,8	0,15
943	50	0,04	7,0	360	11,4	0,16
2929	20	0,04	3,0	112	6,8	0,16
6207	10	0,04	1,5	54	4,8	0,16
f, Гц	, B	мкс	, мкс	, B	, B
406	2,95	4,5	1,4	12	10,2
943	2,95	7,0	1,5	12	6,5
2929	2,95	7,0	1,6	12	2,5
6207	2,95	8,0	1,6	12	1,4

6. Собрать схему ГПН с токостабилизирующим двухполюсником

Рисунок 2 – ГПН с токостабилизирующим двухполюсником

7. Определить экспериментально длительности входного сигнала, обеспечивающие получение коэффициента использования питающего напряжения К_исп = 90; 50; 20%.

Путем эксперимента были определены длительности входного сигнала, обеспечивающие коэффициент использования питающего напряжения

При

К_исп = 90%

К_исп = 50%

К_исп = 20%

8.Снять, сфазировав, для трёх случаев (К_исп = 90; 50; 20%) осциллограммы напряжения: а) на входе схемы; б) на базе биполярного транзистора; в) на выходе схемы (конденсаторе); г) на резисторе в цепи «затвор-исток» полевого транзистора. Определить все характерные параметры наблюдаемых сигналов. Определить графически коэффициенты нелинейности пилы для всех рассматриваемых случаев.

Таблица 2 -

f, Гц	%	, В	, B	, мкс	мкс	, B	, B
450	90	0,03	10,8	720	15,2	0,14	2,9
857	50	0,03	6,0	390	10,2	0,14	2,9
2217	20	0,02	2,4	150	6,0	0,15	2,9
f, Гц	мкс	, мкс	, B	, B	мкс [ ]	, мкс [ ]
450	7	1,5	0,8	0,16	740	16
857	7	1,6	0,64	0,20	260	10
2217	7	1,6	0,48	0,24	102	5

Выводы: в результате лабораторной работы были собраны и исследованы две схемы генератора пилообразного напряжения.

При увеличении длительности импульса в первой схеме коэффициент нелинейности увеличивается, пила становится более выпуклой, но увеличивается коэффициент использования напряжения. При уменьшении длительности входного импульса, коэффициент нелинейности пилы становится меньше, пила становится более крутой, но уменьшается коэффициент использования пилы. Тем самым просматривается противоречие: чем лучше линейность пилы, тем меньше коэффициент использования питающего напряжения.

Линейность пилы становится лучше при исследовании генератора пилообразного напряжения с токостабилизирующим двухполюсником. Разрядка конденсатора происходит практически постоянным током, следовательно, напряжение на конденсаторе меняется почти по линейному закону, что можно видеть на графиках сфазированных осциллограмм.