Порядок выполнения работы. 3.1. Принадлежности к работе. 3.1.1. Стенд для исследования работы LC – генератора

3.1. Принадлежности к работе

3.1.1. Стенд для исследования работы LC – генератора;

3.1.2. Осциллограф С1-70;

3.1.3. Генератор высокой частоты Г3-112;

3.1.4. Цифровой вольтметр Щ4300;

3.1.5. Источник питания БНН3-27.

 

3.2.Описание лабораторной установки

На специальном макете собран транзисторный LC-автогенератор и ряд вспомогательных узлов, позволяющих исследовать работу автогенератора, которая показана на рис.2. Необходимые для этого коммутации осуществляются переключателем «Род работы», имеющим три положения: 1 – «Обратная связь выключена.», 2 – «Обратная связь включена.», 3 – «Внешний генератор». При разомкнутой обратной связи (положение «1») можно снимать колебательную характеристику автогенератора. Причем размыкание цепи обратной связи не изменяет режима работы схемы. В положении «2» может быть проведено исследование автогенератора в стационарном режиме. В положении «3» можно исследовать автогенератор при внешнем воздействии, которое подается через вспомогательный трансформатор с коэффициентом трансформации, близким к единице.

 

«ВГ»

Рис.2. Экспериментальный стенд

для исследования работы LC-генератора

 

Ручкой «Смещение» можно плавно изменять напряжение смещения, которое измеряется вольтметром базового устройства, имеющим шкалу, рассчитанную на 1В.

В схеме величина коэффициента обратной связи изменяется за счет перемещения катушки связи ручкой, расположенной на правой боковой панели установки. С помощью тумблера «Сопротивление » параллельно колебательному контуру может подключаться шунтирующее сопротивление. Гнездо Г₁ используется для подключения внешнего воздействия, гнездо Г₂– для его измерения с помощью внешнего вольтметра. К гнездам Г₃ и Г₄ подводятся переменное напряжение с коллектора транзистора и напряжение обратной связи.

3.3.Рабочее задание

3.3.1. Собрать схему генератора. Подключить к гнездам «А» генератор высокой частоты, к гнездам V₃ и V₂ – цифровые вольтметры.

3.3.2. Добиться резонанса изменением частоты генератора, предварительно установив смещение и .

3.3.3. Снять зависимость при заданных значениях напряжения смещения, подавая разные напряжения возбуждения от 0 до 2 В.

3.3.4. Получить коэффициенты обратной связи, для личных расстоянии между катушками.

3.3.5. Собрать схему исследования. Установить переключатель «Род работы» в положение 1 – «ОС выкл.». Подключить к гнездам Г₁ генератор высокой частоты; к гнездам Г₃ и Г₂ – цифровые вольтметры.

3.3.6. Настроить схему в резонанс изменение частоты генератора, предварительно установив В,

3.3.7. Для измерения напряжения обратной связи отключить внешний вольтметр от гнезд Г₂ и подключить к гнездам Г_4.

3.3.8. Изменяя амплитуду выходного напряжения генератора высокой частоты, добиться, чтобы напряжение на контуре, измеряемое вольтметром, подключенным к гнездам Г₃, равнялось 1 В.

3.3.9. Снять зависимость напряжения обратной связи от расстояния между катушками l.

При =1 В значение напряжения обратной связи в вольтах численно равно коэффициенту обратной связи. Построить график зависимости

3.3.10. На графике колебательных характеристик построить семейство прямых обратной связи, соответствующих различным значениям коэффициента обратной связи .

Для этого отложить значения напряжения обратной связи по оси абсцисс а - по оси ординат; через отмеченные точки и начало координат провести линии постоянных значений коэффициента обратной связи.

3.3.11. Располагая экспериментально снятыми колебательными характеристиками и семейством прямых обратной связи, рассчитать и построить зависимость для жесткого и мягкого режимов самовозбуждения в режиме генерации.

3.3.12. Снять зависимость амплитуды генерируемых колебаний от коэффициента обратной связи при 0,6 и 0,4 В.

3.3.13. Провести переключатель «Род работы» в положение 2 – «ОС вкл.», отключить вольтметр, подключенный к гнездам Г₄.

3.3.14. Снять зависимость фиксируя напряжение на контуре автогенератора (гнезда Г₃) при уменьшении и увеличении расстояния между катушками. Отметить расстояния, соответствующие возникновению и срыву колебаний в автогенераторе.

3.3.15. Построить пользуясь графиком , полученным в п. 3.3.9. лабораторного задания.

3.3.16. Исследовать действие внешней гармонической э.д.с. на автогенераторе при

3.3.17. Перевести переключатель «Род работы» в положение 3 – «ВГ». Подключить вольтметр к гнездам Г₂ для контроля напряжения на базе свободного автогенератора. Электронный осциллограф подключить к гнездам Г₃.

3.3.18. Установить и при Измерить напряжение на базе транзистора (гнезда Г₂).

3.3.19. Определить абсолютную ширину полосы захватывания для:

Изменяя частоту генератора высокой частоты, по осциллограмме выходного напряжения определить частоты, соответствующие границам полосы захватывания. Вне полосы захватывания имеет место режим биений, что заметно по осциллограмме напряжения на контуре.

3.3.20. Повторить исследования в том же порядке, зашунтировав контур автогенератора сопротивлением

 

Отчет

Отчет должен содержать:

1) принципиальную схему исследуемого автогенера­тора;

2) расчеты, проделанные при выполнении домашнего задания;

3) таблицы, графики и осциллограммы, полученные при выполнении лабораторного задания;

4) сравнение данных расчета и эксперимента, выводы по выполненной работе.

 

Контрольные вопросы

5.1. В чем сущность квазилинейного метода?

5.2. Дайте определение колебательной (амплитудной) характеристики?

5.3. Поясните методику экспериментального снятия колебательных (амплитудных) характеристик автогенератора.

5.4. Чем определяется возможный режим самовозбуждения автогенератора?

5.5. Каковы условия стационарности колебаний в автогенераторе?

5.6. Охарактеризуйте особенности жесткого и мягкого режимов самовозбуждения.

Литература

6.1. Джонс М.Х. Электроника-практический курс. М.: Постмаркет, 1999.

6.2. Баскаков С.И. Радиотехнически цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 2003.

6.3. Лачин В.И., Савёлов Н.С. Электроника, Феникс, Ростов-на-Дону, 2004.

 

Лабораторная работа №10