3. Подготовка к выполнению лабораторной работы

3.1 Изучить по учебной литературе методы расчета условий самовозбуждения и стационарных колебаний в автогенераторах.

3.2 Изучить данное описание, ознакомиться с описанием аппаратуры, используемой при выполнении лабораторной работы.

3.3 Выполнить предварительные расчеты, составить по их результатам таблицы и построить графики.

3.4 Ответить на вопросы самопроверки.

4. Описание лабораторной установки

Лабораторная работа выполняется на функциональном модуле «Нелинейные цепи». В работе исследуется автогенератор с трансформаторной обратной связью на полевом транзисторе КП303 с контуром в цепи стока. Используются те же элементы стенда, что и в лабораторной работе № 7, а также катушка связи L₁. Регулировка коэффициента связи производится ручкой «М», при этом на шкале «l, см» контролируется расстояние между катушками L₂ и L₁. Напряжение смещения на затворе устанавливается ручкой «U_см». Частота генерации может изменяться конденсатором переменной емкости C₁.

5. Домашнее задание

5.1 Изобразить принципиальную схему LС – автогенератора, исследуемого в работе.

5.2 Используя результаты работы № 7, рассчитать по измеренным при двух значениях напряжения смещения (U₁ и U₂) колебательным характеристикам нелинейного усилителя без автосмещения и по колебательной характеристике усилителя с автосмещением:

а) критические значения коэффициентов обратной связи, необходимые для возникновения и срыва колебаний, а также соответствующие этим коэффициентам величины взаимной индуктивности.

б) зависимости амплитуды колебаний генерируемых автогенератором в установившемся режиме от коэффициента обратной связи.

Параметры контура: L, p, Q, f_р - использовать такие же, как и в работе № 7.

5.3 Изобразить принципиальную схему автогенератора под воздействием внешней гармонической ЭДС. Рассчитать относительную и абсолютную ширину полосы захвата для отношения амплитуды внешней ЭДС к амплитуде автоколебаний на затворе транзистора автогенератора, равных 0,2 и 0,5.

6. Лабораторное задание и методические указания

6.1 Настроить колебательный контур на заданную частоту и определить экспериментально коэффициенты обратной связи, соответствующие различным расстояниям между катушками. Для этого:

1. Подсоединить контур к стоку транзистора; исток заземлить; на затвор подать напряжение смещения U₁.

2. Подключить к гнёздам «Вх.ВЧ» стандартный генератор, установить частоту колебаний f_р и входное напряжение 0,1-0,2 В. К стоку транзистора подключить вольтметр В7-38 или В7-58. Изменяя ёмкость контура ручкой «C», настроить контур в резонанс. Изменяя выходное напряжение стандартного генератора, установить на стоке (контуре) напряжение порядка 3В.

3. Подключить вольтметр к катушке связи L₁, один конец катушки подключить к источнику смещения. Снять зависимость напряжения обратной связи U_ос от расстояния между катушками. Коэффициент обратной связи равен отношению U_ос к напряжению на стоке U_1m.

6.2 Снять зависимость амплитуды генерируемых колебаний от коэффициента обратной связи (расстояния) для автогенератора без автосмещения при двух значениях напряжения смещения U₁ и U₂ и для генератора с автоматическим смещением.

1. Собрать автогенератор без автосмещения. Для этого затвор транзистора подключить к источнику смещения через катушку связи L₁. Внешний генератор отключить. К стоку транзистора подключить осциллограф. Увеличить расстояние между катушками до срыва колебаний и установить напряжение смещение, равное U₁.

Подключить вольтметр В7-38 или В7-58 к стоку транзистора; снять зависимость напряжения генерируемых колебаний от расстояния между катушками, сначала при его уменьшении от максимального до нулевого, затем от нулевого до срыва колебаний.

Установить напряжение смещения, равное U₂ (при отсутствии генерации). Cнять зависимость напряжения генерируемых колебаний от расстояния между катушками при изменении расстояния в двух направлениях.

2. Собрать автогенератор с автосмещением. Для этого в цепь истока включить резистор R₁ и конденсатор С₂. Подключить к истоку транзистора вольтметр (в режиме измерения постоянного напряжения). Изменяя смещение, установить ток транзистора равный току без автосмещения при напряжении U₁ (при измерении учесть, что R₁ = 3кОм). Режим установить при отсутствии генерации. Снять зависимость напряжения генерируемых колебаний от расстояния между катушками.

6.3 Исследовать действие внешней гармонической ЭДС на автогенератор без автоматического смещения.

1. Собрать автогенератор без автосмещения. Установить напряжение смещения, равное U₁. Добиться устойчивой генерации колебаний. Измерить напряжение колебаний на стоке U_1m.

Отключить катушку L₁ от затвора транзистора. Подать на гнёзда «Вх.ВЧ» колебание с выхода стандартного генератора с частотой f_р. Изменяя напряжение генератора, установить напряжение на стоке, равное 0,5 U_1m. Подключить катушку связи L₁ к затвору транзистора. Подключить к стоку транзистора вход «Х» осциллографа. На вход «Y» подать сигнал со свободного выхода стандартного генератора. Получить на экране осциллографа фигуру Лиссажу.

2. Изменяя частоту стандартного генератора в окрестности f_р, добиться режима захвата (слегка размытый эллипс на экране). Отмечая граничные частоты диапазона захвата, определить полосу захвата.

3. Отключить катушку связи L₁ от затвора транзистора. Установить напряжение на стоке, равное 0,2 U_1m. Повторить измерение полосы захвата.