
- •Е.И. Ковалев, в.П. Гуляев
- •Содержание
- •Пояснительная записка
- •Общие требования при прохождении лабораторного практикума
- •1. Домашняя подготовка
- •2. Выполнение эксперимента в лаборатории
- •3. Составление и сдача отчета
- •Лабораторная работа № 5
- •1. Цель работы
- •2. Основные обозначения, расчетные формулы и определения
- •3. Подготовка к выполнению лабораторной работы
- •4. Расчетная часть
- •5. Лабораторное задание
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •8. Приложение 1
- •Лабораторная работа № 6
- •2. Основные обозначения, расчетные формулы и определения
- •4. Расчетная часть
- •5. Лабораторное задание
- •6. Содержание отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7
- •1. Цель работы
- •2. Основные обозначения, расчетные формулы и определения
- •3. Подготовка к выполнению лабораторной работы
- •4.Описание лабораторной установки
- •5. Домашнее задание
- •6. Лабораторное задание и методические указания
- •7. Содержание отчета
- •8. Контрольные вопросы
- •10. Приложение 1
- •Лабораторная работа № 8
- •1. Цель работы
- •2. Основные обозначения, определения и расчётные формулы
- •3. Подготовка к выполнению лабораторной работы
- •4. Описание лабораторной установки
- •5. Домашнее задание
- •6. Лабораторное задание и методические указания
- •5. Содержание отчета
- •6. Контрольные вопросы
- •Литература
- •1. Литература к лабораторной работе № 5
- •2. Литература к лабораторной работе № 6
- •3. Литература к лабораторной работе № 7
- •4. Литература к лабораторной работе № 8
7. Содержание отчета
Отчет должен содержать:
-результаты расчетов, полученные при выполнении домашнего задания;
-принципиальную схему нелинейного резонансного усилителя;
-графики колебательных характеристик, полученных эксперементально и расчитанных во всех исследованных режимах.
-oсциллограммы напряжений на выходе нелинейного резистивного усилителя при различных углах отсечки и напряжений на выходе удвоителя частоты;
-выводы и оценкуполученных результатов.
8. Контрольные вопросы
1. Поясните прнцип работы нелинейного резонансного усилителя.
2. Чем определяется выбор функций для аппроксимации характеристик нелинейных элементов?
3. Как определить параметры полинома при использовании степенной аппроксимации?
4. Как зависит угол отсечки от напряжения смещения и амплитуды возбуждения?
5. Изобразите временные диаграммы тока стока и напряжения на контуре в недонапряженном и перенапряженном режимах нелинейного резонансного усилителя? Чем объясняются имеющиеся отличия?
6. Как определить амплитуды первой, второй и т.д. гармониях тока стока при степенной (полиномиальной) аппроксимации характеристик транзистора?
7. В чем состоит различие между коэффициентами разложения косинусоидального импульса в ряд Фурье n () и n()?
8. Чем определяется напряженность режима нелинейного резонансного усилителя?
9. Чему равен коэффициент усиления нелинейного резонансного усилителя при угле отсечки = 90?
10. Как изменяется колебательная характеристика при уменьшении или при увеличении: a) Eс б)Uсм в) R0?
11. Изобразите временные диаграммы тока стока и напряжений на затворе и на стоке в схемах удвоителя и устроителя частоты.
12. Как следует выбирать угол отсечки тока стока в умножителях частоты при работе с постоянной амплитудой возбуждения?
13. Каковы энергетические преимущества режима с отсечкой тока?
14. Пояснить особенности работы нелинейного элемента (транзистора) при использованииавтоматического смещения.
Литература: [1 , с. 220-229 , 2, с. 283 –298 ,300-304 , с. 333-336, 3, с. 439 - 459 4, с.86-87,188-194 ,333-336, 5, с. 62- 68 , 72-79].
10. Приложение 1
Метод трех и пяти ординат [7].
Формулы трех ординат позволяют вычислить постоянную составляющую I0 и амплитуды двух гармоник I1, I2:
I0 = (imax + imin + 2I0)/4
I1 = (imax - imin)/2 (П 1.1)
I2 = (imax + imin - 2i0)/4
где imax, imin, i0 - значение тока соответственно при управляющем напряжении (на затворе полевого транзистора) u = E + Um, при u = E - Um, при u = E.
Здесь E - напряжение смещения в выбранной рабочей точке, Um - амплитуда гармонического напряжения на затворе.
Формулы пяти ординат позволяют найти:
I0 = (imax + imin + 2(i1 +i2) )/6
I1 = (imax - imin + (i1 - i2))/3
I2 = (imax + imin - 2i0)/4 (П1.2)
I3 = (imax - imin - 2(i1 - i2))/6
I4 = (imax + imin - 4(i1 +i2) + 6i0)/12
где imax, imin, i0 такие же, как и в (П1.1); i1 ,i2 - значения тока стока полевого транзистора соответственно при управляющем напряжении на затворе u = E + Um/2 и при u = E - Um/2.
Приложение 2
Коэффициенты разложения n() для последовательности косинусоидальных импульсов
0 |
соs |
1000 |
1001 |
1002 |
1003 |
1004 |
1005 |
5 |
0.996 |
0.007 |
0.014 |
0.014 |
0.014 |
0.014 |
0.014 |
10 |
0.985 |
0.056 |
0.112 |
0.111 |
0.109 |
0.107 |
0.104 |
15 |
0.966 |
0.189 |
0.376 |
0.368 |
0.355 |
0.338 |
0.317 |
20 |
0.940 |
0.446 |
0.881 |
0.840 |
0.798 |
0.730 |
0.648 |
25 |
0.906 |
0.865 |
1.697 |
1.602 |
1.452 |
1.258 |
1.037 |
30 |
0.866 |
1.482 |
2.883 |
2.653 |
2.297 |
1.857 |
1.378 |
35 |
0.819 |
2.33 |
4/49 |
4.00 |
3.28 |
2.42 |
1.55 |
40 |
0.766 |
3.44 |
6.55 |
5.64 |
4.32 |
2.84 |
1.46 |
45 |
0.707 |
4.83 |
9.09 |
7.50 |
5.31 |
3.00 |
1.06 |
50 |
0.643 |
6.53 |
12.1 |
9.54 |
6.13 |
2.82 |
0.357 |
55 |
0.574 |
8.59 |
15.6 |
11.7 |
6.69 |
2.27 |
-0.493 |
60 |
0.5 |
10.9 |
19.6 |
13.8 |
6.89 |
1.38 |
-1.38 |
65 |
0.423 |
13.6 |
23.9 |
15.8 |
6.68 |
0.226 |
-2.01 |
70 |
0.342 |
16.6 |
28.7 |
17.6 |
6.02 |
-1.05 |
-2.49 |
75 |
0.259 |
20.0 |
33.7 |
19.1 |
4.95 |
- 2.29 |
-2.44 |
80 |
0.174 |
23.6 |
39.0 |
20.3 |
3.52 |
-3.22 |
-1.94 |
85 |
0.087 |
27.6 |
44.4 |
21.0 |
1.83 |
-4.01 |
-1.08 |
90 |
0.000 |
31.8 |
50.0 |
21.2 |
0.00 |
-4.24 |
0.00 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
95 |
0.363 |
0.555 |
125 |
0.659 |
0.844 |
155 |
0.919 |
0.983 |
100 |
0.410 |
0.610 |
130 |
0.708 |
0.879 |
160 |
0.944 |
0.991 |
105 |
0.458 |
0.663 |
135 |
0.755 |
0.909 |
165 |
0.968 |
0.996 |
110 |
0.508 |
0.713 |
140 |
0.800 |
0.935 |
170 |
0.985 |
0.999 |
115 |
0.559 |
0.761 |
145 |
0.842 |
0.955 |
175 |
0.996 |
1.00 |
120 |
0.609 |
0.804 |
150 |
0.881 |
0.971 |
180 |
1.00 |
1.00 |