20. Лабораторная работа № 20. Исследование работы широтно-импульсного преобразователя напряжений /шип/

20.1. Цель работы.

20.1.1. Изучение устройства, принципа построения и области применения ШИП.

20.1.2. Исследование режимов работы ШИП.

Для выполнения лабораторной работы собирают схему, пред­ставленную на рис. 13.1.

Принципиальная схема ШИП приведена на рис. 20.1.

Параметры схемы даны в табл. 20.1.

Включение ШИП осуществляется выключателем SA19.

В работе исследуется ШИП напряжения путем наблюдения и из­мерения длительности периода сигнала на базе транзистора при из­менении преобразуемого напряжения резистором R43.

Для наблюдения сигналов используется осциллограф.

2. Основные теоретические сведения.

Передача и преобразование сигналов лежит в основе систем связи, контроля, регулирования и управления.

По способу формирования сигнала управления или способу передачи информации системы можно подразделить на непрерывные и дискретные.

Системы с широтно-импульсной модуляцией являются разновидностью дискретных систем. При этом способе модуляции период Т и амплитуда Аи – неизменные, а длительность импульса *Т изменяется в соответствии с каким-либо законом. Величину  называют скважностью импульсов (рис. 20.2).

Р ис. 20.1.

Рис. 20.2.

В качестве широтно-импульсного модулятора в данной работе используется генератор сигналов с регулируемой скважностью рис.20.3.

Таблица 20.1.

ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕМЕНТОВ ШИП

Поз. Обозначение	Наименование	Кол.
Д1, Д2	Микросхема К553УД2	2
	КОНДЕНСАТОРЫ
С1	К50-6-1-25В-500 мкф	1
С2	100 мкф	1
С4	10В-500 мкф	1
С5	100 мкф	1
СЗ, С6	КГ-1-П33-30Пф	2
	РЕЗИСТОРЫ
RI, R8	С5-16Т-1-0,15 Ом - 10%	2
R2	МЛТ-0,25-18 Ом - 10%	1
R3	680 Ом - 10%	1
R4	1,8к0м - 10%	1
R5	160к0м - 10%	1
R6, RI3	510 Ом - 10%	2
R7, RI4	33 к0м - 10%	2
R9	43 к0м - 10%	1
RIO	560 Ом - 10%	1
RII	180 Ом - 10%	1
RI2	18 к0м - 10%	1
	ДИОДЫ
VI-V4, V9-V12	КД202А	8
V8, VI6	КС133А	2
VI7 - V20	Д220А	4
V21	Д226Б	1
	ТРАНЗИСТОРЫ
V5, VI3	КТ805А	2
V6, VI5	КТ503Б	2
V7, VI5	КТ315Г	2
Х1	Вилка МРН 22-1	1

Рис. 20.3.

В основу генератора положен мультивибратор с базовыми задающими RC-цепями. Период следования выходного импульсного сигнала определяется выражением:

Т = 0,7*С*(Rб1+Rб2),

где С = С1 + С2,

а Rб1 + Rб2 – общее сопротивление резисторов в цепи базы обоих транзисторов. Так как общее базовое сопротивление определяется резисторами R2 + R5 + R3, то переменным резистором R5 можно менять длительность открытого состояния каждого транзистора.

2. Задание на выполнение лабораторной работы.

1. Изучить схему рис. 20.1 и, используя параметры элементов схемы приведенных в таблице, рассчитать частоту импульсов генератора.

2. Снять экспериментально осциллограммы напряжений на базе транзистора VT4 для двух положений движка потенциометра R43 = 22кОм. Определить скважность выходного сигнала.