0. Цель работы

Цель работы – исследование RC – генератор синусоидальных колебаний с постоянной и управляемой частотой, их настройка, сравнение теоретических и экспериментальных характеристик.

0. Содержание работы и порядок ее выполнения

0. Порядок расчета элементов схемы

Исходными данными для расчета являются частота колебаний генератора ƒ₀ и сопротивление R₃, которые необходимо взять из таблицы заданий. Параметры части элементов схем являются фиксированными и имеют следующие значения: С₁=1000 пФ, С₂=2000 пФ, R₄=6.8 кОм, R₉=1.3 кОм, R₆=8.2 кОм, R =1 кОм, R₇=8.2 кОм, R₈=3.8 кОм.

1. Рассчитайте минимальную величину сопротивления R₂, обеспечивающую выполнение условия (6,7), R_2мин= . Номинальное значение сопротивления потенциометра R₂ выберите примерно в 2 раза больше рассчитанного значения R_2мин.

2. Для указанного в варианте задания значения частоты генерации и сопротивления R₃ определите сопротивление R₁=1/((2πƒ₀)²R₃C₁C₂).

3. Постройте зависимость ƒ₀=ƒ(R₁) для значений сопротивления R₁=(2…120 кОм).

Определите емкость конденсатора в схеме задающего мультивибратора С₃=16/(ƒ₀R₆).

Рисунок 6.4

0. Порядок выполнения работы

1. На лабораторном стенде соберите схему генератора гармонических колебаний в соответствии с рис.6.5. Питание лабораторного стенда осуществляется от двух источников постоянного напряжения: Е₀₁ и Е₀₂. Группу клемм «+», «-», « », обозначенную на стенде U₁, соедините с соответствующими клеммами источников напряжения, а клеммы «+» и «-», обозначенные на стенде U₂ – с аналогичными клеммами U₁. Сборку схемы осуществляйте при выключенных источниках питания.

Вначале соберите схему без нелинейного элемента (точки а и б) и без мультивибратора (разрыв в цепи R ). Вместо составного резистора R , R используйте резистор с номиналом, рассчитанным Вами для заданной частоты колебаний. Движок потенциометра R₂ установите в положение, соответствующее его максимальному сопротивлению и далее, меняя его сопротивление, получите на выходе схемы синусоидальный сигнал.

2. Измерьте частоту генерируемых колебаний и сравните с заданной. Измерьте, отключив от схемы, сопротивление R₂. Сравните с R_2мин. Определите причину имеющихся расхождений. Измерьте амплитуду выходного сигнала. Уменьшая сопротивление R₂, добейтесь появления заметных искажений выходного сигнала (это соответствует нелинейному режиму работы усилителей). Подключите нелинейный элемент для ограничения амплитуды (резистор R₅ и диоды Д1 и Д2). Сравните амплитуду и форму выходного сигнала до, и после подключения нелинейного элемента и сделайте выводы.

3. Изменяя сопротивление R₁ от 2 до 120 кОм, исследуйте зависимость ƒ₀=ƒ(R₁) и сравните с расчетной. Сделайте выводы.

Рисунок 6.5

4. Для исследования электронной перестройки частоты генерации соберите схему задающего мультивибратора и управляемой проводимости в соответствии с рис.6.5, R =1 кОм.

5. Включите вместо резистора R₁ в схему генератора гармонических колебаний управляемую проводимость R , R . Сопротивления R и R выберите так, чтобы частота выходного сигнала генератора синусоидальных колебаний в процессе манипуляции изменялась от ƒ ≈ƒ₀ до ƒ ≈ƒ₀ , т.е. ƒ"/ƒ'= , тогда R =R₁/2, R =2R₁. Изменяя сопротивление R , добейтесь, чтобы осциллограмма выходного сигнала генератора синусоидальных колебаний (рис.6.6) была устойчивой. При наблюдении выходного сигнала используйте режим внешней синхронизации, подав на синхронизирующий вход осциллографа выходной сигнал задающего мультивибратора.

Рисунок 6.6

Снимите осциллограмму выходного напряжения генератора синусоидальных колебаний и определите частоты ƒ и ƒ . Объясните влияние сопротивления R на наблюдаемый, на выходе генератора процесс

В отчете содержатся:

1. Исследуемые схемы.

2. Расчетные соотношения и результаты расчетов.

3. Результаты экспериментальных исследований.

4. Выводы по работе исследуемых схем. Сопоставительный анализ расчетных и экспериментальных результатов.