Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Указания к лаб.ратам ТАУ / НТЦ-09.12 Методические указания

.pdf
Скачиваний:
42
Добавлен:
15.04.2015
Размер:
2.2 Mб
Скачать

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики»

НТЦ-12

Методические указания

Ток

IC, протекающий через ёмкость, как

видно из

выражения, является

производной входного напряжения. Однако на выходе цепи обычно требуется получить не ток, а напряжение, пропорциональное производной входного. Поэтому на выход цепи нужно включить активное сопротивление R, на котором ток IC создаёт падение напряжения

U ВЫХ = K × dU ВХ

dt

При выполнении лабораторной работы следует обратить внимание на то, что цепь RC будет дифференцирующей не при любых значениях R и С, а только при определённых.

Из общего условия дифференцирования

U ВЫХ

(t) = I (t) × R = R × C ×

dUC

= R × C ×

d (U ВХ -U ВЫХ )

dt

dt

 

 

 

видно, что выходное напряжение будет пропорционально производной входного напряжения при условии |UВЫХ|<<|UВХ|.

Выполнение этого условия зависит от формы входного напряжения. В данной работе ставится задача получить остроконечные кратковременные импульсы из импульсов прямоугольной формы. Для такого случая условие дифференцирования будет выполняться при соблюдении неравенства t<<tи, т.е. когда постоянная времени

цепи t = R × C

будет во много раз меньше длительности входного импульса tи.

Практически

считается, что цепь будет дифференцирующей при условии

t < 0,1× tи .Схема

такой цепи и графики напряжения на входе и на выходе при таком

соотношении цепи показаны на рис.11.1

 

 

C

 

UВХ

 

 

R U

 

 

 

ВЫХ

 

 

Т

a)

 

 

 

Uвх

 

 

 

t1

t2

 

t

Uc

tu

 

 

 

 

 

 

 

 

t

Uвых

 

 

 

 

 

 

t вых

 

 

 

t

 

 

 

б)

Рисунок 11.1. Дифференцирующая цепь. а схема; б графики напряжения на её входе и выходе.

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания 41

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР»

«Основы автоматики»

НТЦ-12

Методические указания

В момент

времени t1 на входе цепи появляется импульс (положительный

перепад

потенциала). С этого момента начинается заряд

конденсатора С через

резистор R. Так как напряжение на ёмкости мгновенно измениться не может, то в

момент

времени

t1 всё

входное напряжение

будет приложено к выходу, т.е.

UВЫХ(t)=UВХ.

По мере заряда конденсатора напряжение на нём возрастает, а на резисторе соответственно уменьшается по экспоненциальному закону. Будем считать, что заряд конденсатора закончится, когда напряжение на нём достигнет значения, равного 0,9 ×UВХ . На резисторе R в этот момент будет напряжение, равное 0,1×U ВХ .

В момент времени t2 входной импульс заканчивается, т.е. напряжение на входе

скачком спадает до

нуля(отрицательный перепад потенциала).С этого момента

начинается разряд

конденсатора

через внутреннее сопротивление Ri источника

входных импульсов

и резистор

R. Поскольку ток разряда противоположен току

заряда, то на выходе получается остроконечный импульс отрицательной полярности. Таким образом, при воздействии на дифференцирующую цепь

прямоугольного импульса на её выходе получаются два остроконечных импульса различной полярности.

Длительность выходных импульсов обычно принято оценивать на уровне 0,1 амплитуды. Исходя из этого, длительность импульсов после дифференцирования можно определить по формуле:

tИ.ВЫХ = 2,3 × R × C

Интегрирующая цепь.

Электрическая цепь, напряжение на выходе которой пропорционально интегралу входного напряжения, называется интегрирующей.

Наиболее часто применяют интегрирующую цепь, состоящую из резистора R и конденсатора С (рис.11.2).

 

R

UВХ

C

UВЫХ

 

a)

UВХ

 

UВЫХ

T

 

б) T

Рисунок 11.2 Интегрирующая цепь: а схема; б графики напряжения на выходе и её входе.

Выходное напряжение снимается с емкости С:

UC

=

1

t

(U ВХ

-UC )dt =

1

t

(U ВХ -UC )dt

RC

t

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания 42

01.09.2011 НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12 Методические указания

Если Uc<<Uвх, что имеет место при Uc<<Uвых, то уравнение можно записать в

виде:

t

UC ≈ 1t 0 U ВХdt

Условие Uc<<Uвх означает, что за время действия входного импульса конденсатор заряжается незначительно. Следовательно, для выполнения операции

интегрирования необходимо соблюдение условия: t = RC >> tи

Переходная цепь.

Электрическая цепь, с помощью которой импульсное напряжение передается с выхода одного каскада на вход другого, называется переходной цепью.

Выходное напряжение в переходной цепи снимается с резистора. Цепь RC будет переходной при выполнении условия:

t>>tи.

При прохождении импульсного напряжения через переходную цепь в ней

происходит поочерёдный заряд и разряд

конденсатора С. На рис.11.3 приведены

графики напряжений на входе и на выходе переходной цепи.

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UВХ

 

 

 

 

 

 

 

 

R U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫХ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UВХ

UВЫХ

T

б) T

Рисунок 11.3 Переходная цепь: а схема; б графики напряжения на её входе и выходе

Спад вершины выходного импульса является следствием заряда конденсатора С. Чем больше постоянная времени цепи t, тем меньше заряд конденсатора и тем меньше искажения импульса. Основное требование к переходной цепи - минимальные искажения формы передаваемого напряжения.

Переходная RC-цепь обеспечивает передачу переменной составляющей импульсного напряжения и разделение каскадов по постоянной составляющей.

4Задание на экспериментальное исследование линейных формирующих цепей.

4.1Получить кратковременные остроконечные импульсы из прямоугольных импульсов сравнительно большой длительности.

4.2Рассчитать параметры выходных импульсов, сравнить расчетные параметры с параметрами реальных импульсов и пояснить причины их расхождения.

4.3Получить импульсы пилообразной формы из прямоугольных импульсов.

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания 43

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания

4.4Рассчитать параметры выходных импульсов и сравнить расчетные параметры с полученными в реальной интегрирующей цепи.

4.5Получить импульсы на выходе переходной цепи.

4.6Сравнить форму импульсов на выходе переходной цепи с формой их на входе.

5 Экспериментальное исследование дистанционной линейных формирующих цепей

5.1Подготовка к работе.

5.2Исследование дифференцирующей цепи.

5.2.1Собрать схему дифференцирующей цепи (рис.11.4). Установить С1 в положение 2200 пФ.

Рисунок 11.4. Схема дифференцирующей цепи.

5.2.2Опробовать схему исследований. Для этого, включив генератор и осциллограф в сеть, подать на вход осциллографа импульсы с выхода генератора при отключенной RC-цепи. Получить устойчивое изображение импульсов на экране осциллографа. Зарисовать осциллограмму импульсов и измерить их параметры - амплитуду и длительность.

5.2.3Подключить RC - цепь к выходу генератора импульсов. Получить на экране осциллографа изображение входных импульсов и сравнить их с импульсами, полученными в п.5.2.2. Проанализировать влияние нагрузки на параметры импульсов генератора.

5.2.4Зарисовать импульсы на входе дифференцирующей цепи. Измерить их параметры. Результаты измерений записать в таб.11.1.

5.2.5Подключить осциллограф к выходу дифференцирующей цепи. Получить на экране осциллографа устойчивое изображение выходных

импульсов, зарисовать осциллограмму их и измерить параметры. Данные измерений записать в таб.1.1.

5.2.6Изменяя величину сопротивление R переключателем ,проделать то же,

что и в п.5.2.5.

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания 44

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания

5.2.7Увеличить масштаб развертки и растянуть на экране осциллографа

фронт выходного импульса. Сравнить реальный импульс с идеальным.

Таблица 11.1

R, кОм

С, пФ

UВХ, В

Tи.вх, сек

UВЫХ

Tи.вых, сек

1

 

2200

 

 

 

 

2

 

22000

 

 

 

 

5.2.8Выключить генератор и отключить от его выхода дифференцирующую цепь;

5.2.9По данным значениям R и С произвести расчет длительности импульсов и сравнить их с полученными экспериментально.

5.3Исследование интегрирующей цепи.

5.3.1Собрать интегрирующую цепь по схеме, приведенной на рис.11.5.

Рисунок 11.5. Интегрирующая цепь.

5.3.2Включить генератор импульсов и осциллограф. Зарисовать осциллограмму импульсов на выходе генератора. Измерить амплитуду импульсов.

5.3.3подключить входные зажимы интегрирующей цепи к выходу осциллографа. Измерить амплитуду напряжения на выходе.

5.3.4Зарисовать полученную осциллограмму.

5.3.5Изменяя величину ёмкости С, зарисовать полученные осциллограммы.

5.3.6Выключить приборы и разобрать схему.

5.4Исследование переходной цепи.

5.4.1Собрать переходную цепь по схеме, приведенной на рис.11.4. Установить С1 в положение 10,0х16В.

5.4.2Включить генератор импульсов. зарисовать осциллограмму импульсов на выходе осциллографа.

5.4.3Подключить входные зажимы переходной цепи ко входу импульсного генератора, а выходные - ко входу осциллографа.

5.4.4Получить осциллограмму импульсов на выходе переходной цепи и зарисовать ее в масштабе.

5.4.5Измерить амплитуду выходных импульсов и сравнить ее с амплитудой.

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания 45

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания

5.4.6Изменить величины R и С и проделать указанное в пп.5.4.4 и 5.4.5.

5.4.7Сравнить осциллограммы входных и выходных импульсов.

5.4.8Выключить приборы и разобрать схему.

6Вопросы для проверки практических навыков

6.1Последовательность действий при исследовании дифференцирующей цепи.

6.2Влияние изменения емкости на выходной сигнал дифференцирующей цепи.

6.3Последовательность действий при исследовании интегрирующей цепи.

6.4Влияние изменения сопротивления на выходной сигнал интегрирующей цепи.

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания 46

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания

Лабораторная работа N12. Исследование работы диодных ограничителей амплитуды.

Цель работы - ознакомиться с практическими схемами диодных ограничителей амплитуды.

1Задание на предварительную подготовку.

1.1Ознакомиться с содержанием лабораторной работы.

1.2Подготовить бланк отчета: наименование и номер работы; цель работы; аппаратура и пособия; задание на экспериментальное исследование; принципиальная электрическая схема лабораторного макета для исследования линейных формирующих цепей; таблица для занесения экспериментальных данных.

1.3Повторить назначение органов управления и правила пользования измерительными приборами, используемыми при выполнении лабораторной работы.

2 Аппаратура и пособия

2.1Лабораторный стенд.

2.2Осциллограф.

4 Задание на экспериментальное исследование диодных ограничителей.

4.1произвести ограничение амплитуды синусоидального напряжения сверху и снизу на разных уровнях с помощью последовательного и параллельного диодных ограничителей.

4.2произвести двустороннее ограничение амплитуды синусоидального напряжения с помощью диодных ограничителей.

4Экспериментальное исследование диодных ограничителей

4.1Подготовка к работе.

4.2Последовательное диодное ограничение..

5.2.1Собрать схему последовательного диодного ограничения снизу на нулевом уровне (см.рис.12.1.а).

5.2.2Включить приборы в сеть и подать питание на ограничитель.

5.2.3Получить на экране осциллографа осциллограмму напряжения с частотой порядка 50 Гц. Зарисовать полученную осциллограмму.

5.2.4Подать синусоидальное напряжение на ограничитель. Подключить осциллограф к выходу ограничителя и получить осциллограмму ограниченного напряжения.

5.2.5Изменить полярность включения диода VD1 на обратную, получить осциллограмму выходного напряжения и зарисовать ее.

5.2.6Включить диод VD1 в прямом направлении. И подключить источник постоянного напряжения Е1 (pис.12.1.б).

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания 47

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания

5.2.7Устанавливая поочередно напряжение, равное например 1, 2, 3 В, зарисовать осциллограммы получаемых напряжений. В случае применения других диодов, величины опорных напряжений нужно подбирать в зависимости от этих типов. В данном случае осуществляется ограничение снизу на положительном уровне.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 12.1 а) Схема последовательного диодного ограничения снизу на нулевом уровне. б) Схема последовательного диодного ограничения снизу на положительном уровне. в) Схема последовательного диодного ограничения сверху на положительном уровне.

5.2.8Собрать схему последовательного диодного ограничения сверху на положительном уровне, включив диод VD1 в обратном направлении (pис.12.1.в), и зарисовать осциллограммы напряжений на выходе ограничителя при трех значениях опорного напряжения.

5.2.9Собрать схемы последовательного диодного ограничения на отрицательном уровне снизу и сверху и проделать указанное в пп 5.2.4 и

4.3Параллельное диодное ограничение.

5.3.1Собрать схему параллельного диодного ограничения на положительном уровне сверху (рис.12.2.а) и снизу(рис.12.2.б).

5.3.2подать синусоидальное напряжение на ограничитель. Подключить осциллограф к выходу ограничителя и получить осциллограмму ограниченного напряжения.

5.3.3изменить полярность включения диода VD1 на обратную, получить осциллограмму выходного напряжения и зарисовать ее.

5.3.4Собрать схему параллельного диодного ограничения на отрицательном уровне сверху (рис.12.3.а), и снизу (рис.12.3.б) и проделать указанное в пп

5.3.2и 5.3.3.

4.4Двустороннее ограничение.

4.4.1Собрать схему двустороннего диодного ограничителя (см.рис.12.4) и получить ограничение синусоидального напряжения с двух сторон.

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания 48

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания

Зарисовать осциллограмму напряжения на выходе схемы. Опорное напряжение выбрать в зависимости от типа применяемых диодов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 12.2 а) схему параллельного диодного ограничения на положительном уровне сверху. б) схему параллельного диодного ограничения на положительном уровне снизу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 12.3 Схема параллельного диодного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок

12.4 Схема

ограничения на отрицательном уровне сверху (а), и снизу (б).

 

 

 

 

 

 

двустороннего

 

 

 

 

 

диодного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ограничителя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5Вопросы для проверки практических навыков

5.1Последовательность действий при исследовании последовательного диодного ограничения амплитуды.

5.2Последовательность действий при исследовании параллельного диодного ограничения.

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания 49

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания

Лабораторная работа N13. Исследование работы симметричного мультивибратора на транзисторах и операционном усилителе.

Цель работы - ознакомиться с работой мультивибратора в режимах самовозбуждения.

1Задание на предварительную подготовку.

1.1Ознакомиться с содержанием лабораторной работы.

1.2Подготовить бланк отчета: наименование и номер работы; цель работы; аппаратура и пособия; задание на экспериментальное исследование; принципиальная электрическая схема лабораторного макета для исследования линейных формирующих цепей; таблица для занесения экспериментальных данных.

1.3Повторить назначение органов управления и правила пользования измерительными приборами, используемыми при выполнении лабораторной работы.

2 Аппаратура и пособия

2.1Лабораторный стенд.

2.2Осциллограф.

3 Краткие теоретические сведения

Генераторы прямоугольных импульсов релаксационного типа широко используются в радиотехнике, телевидении, системах автоматического управления и вычислительной технике.

Мультивибратором называется генератор прямоугольных импульсов релаксационного типа, не имеющий устойчивых состояний. Схема мультивибратора может быть реализована как на дискретных элементах, так и в интегральном исполнении.

Мультивибратор на дискретных элементах.

Напряжение запирания транзисторов близко к нулю. Поэтому при исследовании мультивибраторов на транзисторах базы транзисторов подключают через резисторы к источнику коллекторного питания. Такая схема называется схемой мультивибратора с отрицательными базами.

При работе мультивибратора в режиме самовозбуждения транзисторы поочередно переходят из одного состояния - открытого - в другое - закрытое. В результате этого на выходе создаются импульсы почти прямоугольной формы. Схема мультивибратора приведена на рис.13.1.

При включении источников коллекторного питания один из транзисторов окажется открытым, а другой закрытым. Открытый транзистор (например VT1) находится в режиме насыщения. Зарядившийся во время установления процессов в схеме конденсатор С1 начинает разряжаться через открытый транзистор VT1 c постоянной времени τ = C2 × R1 (интервал времени t1-t2).Ток разряда, протекая по сопротивлению Rб2,создает на нем падение напряжения, приложенное плюсом к базе транзистора VT2 и удерживающее его в закрытом состоянии. Одновременно с этим

01.09.2011

НТП «ЦЕНТР» «Основы автоматики» НТЦ-12

Методические указания 50