Лаба_15

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра электронных приборов и устройств

отчет

по лабораторной работе №15

по дисциплине «Аналоговая схемотехника»

Тема: Аналоговый широтно-импульсный модулятор

Студенты гр. 5209		Соловьев В.А.
		Мирзоалиев З.Э.
		Хабибулин А.Р.
Преподаватель		Ларионов И.А.

Санкт-Петербург

2018

Цель работы.

Изучение свойств, принципа действия и приобретение навыков сборки схем с генератором линейно изменяющегося напряжения и аналоговым широтно-импульсным модулятором, собранным на его основе.

Схемы измерительных установок.

Рис. 1. ГЛИН для проведения исследований

Рис. 2. Широтно-импульсный модулятор на ГЛИН для проведения исследований

Экспериментальные результаты.

Значения, полученные для схемы, представленной на рисунке 1:

Размах пилообразного напряжения: U_PK-PK = 9,04 B,

Частота пилообразного напряжения: f = 1,471 Гц,

Емкость дополнительного навесного конденсатора: C = 1,75 мкФ.

Значения, полученные для схемы, представленной на рисунке 2:

Частота пилообразного напряжения: f = 283,4 Гц.

Таблица 1

Зависимость длительности импульса от входного напряжения

UВХ, В	0,0447	0,84	1,162	1,311	2,144	2,742	3,54	4,023
T, мс	3,53	3,53	3,53	3,53	3,53	3,53	3,53	3,53
tи, мс	1,77	2,08	2,2	2,264	2,592	2,82	3,148	3,336

Рис. 3. Осциллограмма исследуемой схемы

Обработка результатов эксперимента.

Теоретический период колебаний на выходе для схемы, изображенной на рисунке 1, будет равен:

Тогда частота, равная обратному значению периода, будет составлять приблизительно 0,5 Гц. Отношение теоретической частоты с экспериментально полученной приблизительно равняется трём, что говорит о разнице емкостей: используемой для расчета и для опыта. Соответственно разница в емкостях конденсаторов должна составлять также порядка трёх, что оказывается почти верным (C_теор/C_эксп ≈ 2,7 при f_эксп/f_теор = 2,9).

Для схемы, представленной на рисунке 2, разница оказалась менее внушительной (≈ 1,17).

Коэффициент заполнения D вычисляется по формуле:

Рассчитем D для значений таблицы 1 и заполним таблицу 2. Пример расчета:

Таблица 2

Зависимость коэффициента заполнения от входного напряжения

UВХ, В	0,0447	0,84	1,162	1,311	2,144	2,742	3,54	4,023
T, мс	3,53	3,53	3,53	3,53	3,53	3,53	3,53	3,53
tи, мс	1,77	2,08	2,2	2,264	2,592	2,82	3,148	3,336
D (V)	0,01	0,19	0,26	0,29	0,47	0,61	0,78	0,89
D (t)	0,50	0,59	0,62	0,64	0,73	0,80	0,89	0,95

Вывод.

В ходе исследований были построены схемы с ГЛИН и ШИМ. Были получены зависимости коэффициента заполнения от значения входного напряжения. Полученные экспериментально значения с погрешностью в несколько процентов совпали с теоретическими (частоты колебаний на выходе схем, изображенных на рисунках 1 и 2).

Используя в качестве нагрузки цепь последовательно соединенных светодиодов, были получены следующие результаты: 1) изменение входного напряжения для схемы, представленной на рисунке 2, влечет изменение длительности их вспышек, что связано с изменением длительности импульса сигнала; 2) подключение к цепи U_ВХ лабораторного генератора с синусоидальным сигналом частотой 0,5 Гц и амплитудой 4 В, позволяет получать автоматически изменяющуюся яркость свечения светодиодов.