Исследование генератора пилообразного напряжения
Описание стенда
Исследуемая
цепь (рис. 5) состоит из коммутируемых
контуров заряда и разряда конденсатора
.
Рис. 5. Схема генератора пилообразного напряжения
Коммутация
осуществляется ключами
и
,
управляемыми напряжением
и
.Сигналы
управления задаются генератором
прямоугольных импульсов
длительностью
,
периодом
,
амплитудой
.
Ключ
замыкается, если
,
где
– пороговое значение. Время заряда
конденсатора определяется длительностью
импульса
.
Ключ
срабатывает при условии
,
где
– уставка по напряжению ключа
.
Поскольку
,
то в течение времени
,
когда ключ
замкнут, ключ
разомкнут. Во время паузы
,
когда
,
ключ
размыкается, а ключ
замыкается. На этом интервале происходит
разряд конденсатора через сопротивление
.
Если выбрать длительность импульса
намного меньше постоянной времени
заряда
,
то напряжение
и ток
будут изменяться по закону, близкому к
линейному:
,
.
В
момент
отклонение от линейности составит:
.
Если
удовлетворить условию
,
при котором
,
и условию полного разряда конденсатора
за время паузы
,
где
,
то за период управляющего сигнала
напряжение на конденсаторе будет
изменяться по кусочно-линейному закону.
Период следования таких импульсов равен
периоду управляющего напряжения.
Задание
Рассчитать
напряжение источника постоянного тока
,
сопротивление резисторов
и
,
параметры управляющего напряжения
и
по данным таблицы 3, в которой
– емкость конденсатора,
– амплитуда,
– частота,
– относительная длительность паузы
,
– период,
– погрешность нелинейности.
Таблица 3
Номер варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
5 |
2 |
10 |
5 |
10 |
5 |
2 |
10 |
5 |
10 |
|
2 |
1 |
0,5 |
3 |
3 |
2 |
1 |
3 |
2 |
0,5 |
|
0,5 |
1 |
0,4 |
2 |
0,4 |
0,8 |
0,5 |
0,25 |
1 |
0,25 |
|
1 |
0,8 |
1 |
1 |
0,5 |
1 |
0,5 |
1 |
1 |
1 |
|
0,5 |
1 |
0,5 |
1 |
0,5 |
1 |
0,5 |
1 |
1 |
0,5 |
По осциллограммам напряжения и тока конденсатора определить:
амплитуду напряжения
и отклонение от расчетного значения,среднее значение напряжения, используя режимы AC и DC измерительных каналов; сравнить полученные значения с показаниями вольтметров постоянного тока,
остаточное напряжение разряда,
зарядный ток
и
,разрядный ток в момент коммутации
,время спада тока разряда ,
постоянную времени
.
Результаты измерений сопоставить с результатами расчета.
Отчет должен включать схему цепи, расчет ее параметров, осциллограммы тока/напряжения, результаты измерений и выводы по работе.