4. Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Цель работы;

2. Исследуемые схемы;

3. Результаты измерений и графики;

4. Краткие выводы.

5. Контрольные вопросы

1. Компаратор?

2. Компаратор нуля?

3. Одновходовый компаратор?

4. Двухвходовый компаратор?

5. Регенеративный компаратор?

6. Двухпороговый компратор?

Лабораторная работа № 5

Исследование rc генераторов

Цель работы: исследование RC генераторов с мостом Вина и Т-образным мостом.

1. Основные положения

Генератор колебаний – это электронная схема, в которой самопроизвольно возникают колебания заданной формы.Различают:

• Генераторы гармонических колебаний;

• Генераторы импульсов прямоугольной формы (мультивибраторы);

• Генераторы сигналов специальной формы, например пилообразной;

• Генераторы случайных чисел.

Необходимыми условиями для возникновения колебаний являются баланс фаз и баланс амплитуд :

- баланс амплитуд

(1)

- баланс фаз

где - коэффициент передачи обратной связи.

На рис.1,а представлена обобщенная схема генератора. ЦОС – цепь обратной связи. Цепи обратной связи генератора обязательно содержат в себе положительную (ПОС) и отрицательную (ООС) обратные связи рис.1,б.

Рисунок 1

Для рис.1,б уравнение (1) принимает вид:

- баланс амплитуд

(2)

- баланс фаз

где ⁺ и ^- - коэффициенты передачи положительной и отрицательной, соответственно, обратных связей.

Требования к ЦОС:

• Баланс фаз и баланс амплитуд должны выполняться на одной частоте ;

• ЦОС должны быть частотнозависимыми, но не все, а некоторые;

• или .

Избирательные цепи:

• Мост Вина;

• Двойной Т-образный мост.

Мост Вина представлен на рис. 2

R1=R2=R;

C1=C2=C

Рисунок 2 Мост Вина

На рис. 3 представлены АЧХ и ФЧХ моста Вина

а)

б)

Рисунок 3 Зависимости К() и φ() для моста Вина: а)АЧХ; б)ФЧХ

На рис. 4 представлен двойной Т-образный мост

Рисунок 4 Двойной Т-образный мост

На рис. 5 представлены АЧХ и ФЧХ Двойного Т-образного моста

а)

б)

Рисунок 5 Зависимости К() и φ() для Двойного Т-образного моста: а)АЧХ; б)ФЧХ

2. Описание лабораторной установки

В состав лабораторной установки входят: макет и мультиметр. Макет позволяет исследовать операционные усилители. Макет содержит ОУ, 2 регулируемых источника постоянного напряжения, набор постоянных и переменных резисторов, 4 конденсатора, гнезда для сборки и контрольных измерений. Кроме того, имеется возможность регулирования питания ОУ.

3. Порядок выполнения работы

1. Исследование RC-генератора с мостом Вина

   1. Нахождение резонансной частоты генератора:

      1. Установить значение сопротивлений резисторов, с помощью мультиметра, R15 и R16 от 2 КОм до 5 КОм и записать их значения;

      2. Измерить значение емкости С5 (С5=С6);

      3. Вычислить F₀ и коэффициент усиления по формулам:

4. Собрать схему, как показано на рис.6

Рисунок 6

1. Установить R^*=(K-1)*R8 и напряжение питания усилителя 12В.

2. Изменяя сопротивление R^* добиться возникновения синусоидальных колебаний, записать значение сопротивления. Измерить напряжение на выходе схемы и частоту колебаний F₀.

1. Снятие АЧХ и ФЧХ моста Вина:

   1. Отключить мост (снять перемычки обозначенные ) и собрать схему (рис.7)

Рисунок 7

2. Подать на вход моста синусоидальный сигнал напряжением 1В. Изменяя частоту в диапазоне (0,13)F₀снять амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики. Методика измерения ФЧХ приведена в Приложении. Результаты измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1

F, Гц	0,1F0=	0,3F0=	0,5F0=	0,7F0=	0,9F0=	F0=	1,4F0=	1,8F0=	2,2F0=	2,6F0=	3F0=
Uвых, В
А
В
φ, град

2. Исследование RC-генератора с Двойным Т-образным мостом

   1. Нахождение резонансной частоты генератора:

      1. Вычислить F₀ по формуле:

2. Собрать схему, как показано на рис.8

Рисунок 8

1. Регулируя сопротивления R1 и R^* добиться возникновения синусоидальных колебаний. Измерить частоту колебаний F₀.

1. Снятие АЧХ и ФЧХ Двойного Т-образного моста:

   1. Отключить мост (снять перемычки обозначенные ) и собрать схему (рис.9)

Рисунок 9

2. Подать на вход моста синусоидальный сигнал напряжением 1В. Изменяя частоту в диапазоне (0,23)F₀ снять амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики. Методика измерения ФЧХ приведена в Приложении. Результаты измерений занести в таблицу 2.

Таблица 2

F, Гц	0,2F0=	0,3F0=	0,5F0=	0,7F0=	0,9F0=	F0=	1,4F0=	1,8F0=	2,2F0=	2,6F0=	3F0=
Uвых, В
А
В
φ, град

3. На частоте F₀ измерить коэффициент передачи моста.