КЛАПП ГЕНЕРАТОРЫ

 

1. Жұмыстың мақсаты

Модельдеудің мақсаты Клапп генераторының (қорек көзіне тізбектей жалғанған сыйымдылықты байланысты үшнүктелі генератордың) сипаттамалары мен әсерлік үрдістерін көрсету болып табылады. Аталған генератор тізбектің кері байланысында кернеу сыйымдылықты бөлгішіне ие сигналдың пайда болуын қамтамасыз етуші Колпица генераторына ұқсас болады.

Қосымша конденсатордың L₁ индуктивтілікпен тізбектей жалғануы схеманы ерекшелендіреді, демек Клапп генераторын уникальды етеді. Басқа кез келген генераторлардағы сияқты Баркгаузен критерийі күшейту коэффициентінің бірдей болуын және кірмелі және шықпалы сигнал арасындағы фазалық ығысудың нольге тең болуы қажеттілігін анықтайды.

Егер транзистордың базасы мен коллекторы арасындағы сыйымдылықтық эффектісін есепке алмайтын болсақ, резонансты жиілікті эквивалентті сыйымдылықтың көмегімен есептеуге болады:

 

9.1

 

С конденсаторының сыйымдылығы, әдетте, С₁ және С₂ –ден едәуір кем болғандықтан, оны есепке алмауға да болады. Сондықтан:

 

9.2

 

 

Жоғарыда айтылғандай, С қосымша сыйымдылықты енгізу мен оның кіші мәні Клапп генераторының бірегей сипаттама береді – бұл сипаттама бойынша транзистордың шуы мен сыйымдылығының тұрақтылығы артады, кері жағдайда С₁ және С₂ - нің мәндерін өзгерту қажет болар еді. Дегенмен бұл сипаттама тұрақты және нақты тербелістерде айқын байқалады. Амалдарды орындау үшін Клапп генераторының рауалы жиілігі шектелген болады, сонда да бұл схеманың сенімділігі оны кең көлемде қолдануға мүмкіндік береді. С₁ және С₂ сыйымдылықтары кері байланыстың сипаттамаларын жақсарту үшін қолданылады. Тербеліс жиілігі С қосымша сыйымдылықтың мәніне тәуелді болады.

 

 

2. Схеманың компоненттері

Қорек көзі 10 В (DC 10 V Supply)

Транзистор: BJT 2N4401 (Transistor)

Резисторлар: 20 кОм, 3.9 кОм, 1.2 кОм (Resistors)

Индуктивтілік: 2.4 мТл, 68 мкТл (Inductor)

Конденсатор: 12 нФ, 750 пФ, 3.9 нФ, 120 пФ (Capacitor)

Осциллограф (Oscilloscope)

Спектралды талдауыш (Spectrum Analyzer)

3. Жұмыс формулалары

Тербеліс жиілігі:

 

9.3

 

4. Жұмысты орындау тәртібі

9.1- сурет

 

1. Схеманың элементтерін 9.1 - суретте келтірілгендей етіп жалғаңыз.

2. Тінтуірді екі рет басып, осциллографты ашыңыз. Уақыт осінің масштабын 500 мс/дел, ал амплитуда осін Channel A - 5 В/дел етіп таңдаңыз. Auto triggering and DC coupling (автоқосу мен тұрақты тоқ бойынша байланысты) таңдаңыз. AC coupling (айнымалы тоқ бойынша байланысты) орнатыңыз.

3. Simulate/Interactive Simulation Settings (модельдеудің диалогты қондырғыларын) ашыңыз және Set to Zero for Initial Conditions (нөлдік бастапқы шартын) таңдаңыз. Уақыт бойынша максимал қадамын тексеріңіз және 3.6 e-008 орнатыңыз.

4. Модельдеу үрдісін іске қосыңыз. Тербеліс үрдісі тұрақтануы шамамен 20 секундта орнатылады. Тербеліс жиілігін өлшеңіз. Тербеліс жиілігін 2 МГц-ке жеткізу үшін қажетті С конденсаторының сыйымдылығын есептеңіз. С конденсаторының мәнін өзгертіңіз (тінтуірді конденсаторда екі рет басу арқылы) және модельдеу үрдісін өзіңіздің алған нәтижеңізбен салыстыру мақсатында қайта іске қосыңыз.

5. Алған нәтижелеріңізді теориялық есептеулер мен салыстырыңыз және нәтижелерді 9.1 кестеге енгізіңіз.

6. Модельдеу үрдісін тоқтатыңыз және оны спектралды талдауыштың жұмыс аймағының ортасына орнатыңыз.

7. Генератордың шықпасындағы өткізгіш сымды спектралды талдауыштың кірмесіне жалғаңыз.

8. Тінтуірді екі рет басып, мәзір терезесіне спектралды талдауышты шығарыңыз.

9. Set Span (өлшеу ауқымын орнатуды) таңдаңыз. Start = 1 МГц (бастапқы жиілік), End = 4 МГц (соңғы жиілік), Amplitude = LIN (амплитуда) және Range =1В/дел (масштаб) орнатыңыз. Enter -ді басыңыз.

10. Модельдеу үрдісін қайта іске қосыңыз. Тербеліс орнықты болғаннан кейін қызыл маркерді бақыланушы спектралды сызықтың позициясына жылжытыңыз. Спектралды талдауыштың сол жақ төменгі бұрышында келтірілген жиіліктің мәнін жазып алыңыз.

f_c=__________________.

 

5. Күтілетін нәтижелер

 

9.2 - сурет. Осциллограф экранындағы Клапп

генераторының бастапқы тербелістері.

6. 9 - зертханалық жұмыс үшін қажетті мәндер

9.1 кесте

	Өлшенген мәндері	Есептелген мәндері
fc (2-ші қадам)
fc (3-ші қадам)