1.2 Анализ формы выходного напряжения пнч

Из уравнения (1–1) при R₁= R₂ определим

(1–2)

При ( – номинальное значение напряжения )

(1–3)

где а определяет отношение длительности первой половины периода к полному периоду. Величина а=const, как видно из уравнения (1-3), и всегда удовлетворяет условию а<1.

Параметры выходного напряжения и (график Б, таблица 1) при любом измеряемом напряжении можно выразить через величины и , соответствующие напряжению (график А, таблица 1).

Выходное напряжение интегрирующего усилителя в первом такте преобразования (между точками А–Б, рисунок 2) пропорционально напряжению на входе усилителя. Следовательно:

Откуда

(1–4)

где (1–5)

Из (1-2) и (1-3) получим:

(1–6)

Параметры и определяются через и уравнениями (1-6) и (1-4).

Таблица 1

Результаты измерений при Uxн (дел.)			Значения параметров при Ux (дел.)
			Вычисленное				Измеренное
Txн	τ	Uвых н	а	k	Tx	Uвых	Tx	Uвых

Опыт 1. Изучение схемы пнч и формы напряжения на выходе иу

1. Изучить принцип действия ПНЧ и его схему (раздел 1).

2. Ознакомиться с лабораторным макетом и его органами управления.

3. Включить макет, осциллограф и приборы, с помощью которых будут выполняться измерения в данном и последующих опытах для прогрева.

4. Чтобы исключить воздействие помехи на ПНЧ, установить в нулевое положение ручку УРОВЕНЬ U_п.

5. С помощью осциллографа ознакомиться с процессами частотного преобразования, наблюдая осциллограммы в контрольных точках схемы ПНЧ, выведенных на переднюю панель прибора. Для синхронизации наблюдаемых процессов с частотой развёртки использовать внешнюю синхронизации осциллографа от сигналов, получаемых с гнезда «f_x» макета.

6. Выполнить калибровку ПНЧ. Для этого установить входное напряжение ПНЧ (гнездо «U_x») по образцовому вольтметру V равным 10,000 В. Регулируя коэффициент преобразования ПНЧ ручкой КРУТИЗНА макета, по цифровому частотомеру, работающему в автоматическом режиме, установить на выходе ПНЧ частоту f_x=10000 Гц. Время измерения частотомера выбрать таким, чтобы его погрешность квантования не превышала погрешности образцового вольтметра. В таком случае по частотомеру можно непосредственно отсчитывать значения измеряемого напряжения, пренебрегая погрешностью преобразования.

7. Установить номинальное значение напряжения U_xн и измерить в делениях экрана осциллографа значения , и в соответствии с графиком А (таблица 1). Результаты эксперимента А внести в таблицу 1. По полученным данным построить график напряжения , состоящий из нескольких периодов.

8. Для одного их значений =3,4,5,6,7,8 В, заданного преподавателем, рассчитать параметры а и k, а также, показанные на графике Б (таблица 1), значения и , соответственно по формулам (1–3), (1–5), (1–6) и (1–4).

По рассчитанным параметрам и и измеренному значению нарисовать график напряжения, подобный показанному в таблицу 1, Б, состоящий из нескольких периодов.

9. Включить заданное преподавателем напряжение и измерить в делениях экрана параметры и , показанные в таблице 1, Б. Полученные результаты внести в таблицу 1 и сравнить с расчётными данными, а также сравнить форму напряжения на экране осциллографа с нарисованной.