Описание экспериментальной установки.

Упрощенная схема установки показана на рис. 5. Нелинейный колебательный контур образован индуктивностью L1 и полупроводниковым диодом Д1. Колебания в нелинейном контуре возникают под действием внешнего генератора. Напряжение этого генератора прикладывается к гнездам Евч и через цепочку L2, С2 подается на нелинейный контур.

Параметры цепочки L2,C2 подобраны таким образом, что при частотах, близких к резонансной частоте нелинейного контура, цепочка L2,C2 имеет большое сопротивление, благодаря чему генератор незначительно шунтирует нелинейный контур и практически не снижает его добротность. Вместе с тем на частотах, близких к удвоенной резонансной частоте нелинейного контура, эта цепочка имеет малое сопротивление и практически без ослабления передает напряжение внешнего генератора на нелинейный контур, что облегчает выполнение условий параметрического возбуждения.

При достаточно больших отрицательных напряжениях в p-n переходе происходит пробой, и диод начинает пропускать ток в обратном направлении. В области напряжений Uпр<U<0 ток через диод мал, и диод является добротным нелинейным конденсатором. при U>0 и U<Uпр малое сопротивление диода шунтирует его емкость, поэтому добротность нелинейного конденсатора ухудшается. Значит, необходимо так выбрать рабочую точку, чтобы не заходить в область малого активного сопротивления. Одновременно необходимо добиваться максимального изменения емкости.

Есть два способа выбора рабочей точки (создания напряжения смещения на диоде):

1. Подача внешнего смещения от источника питания.

2. Создания автосмещения, использующего ток самого диода.

Выбор вида смещения осуществляется переключателем П1. На рисунке этот переключатель указан в положении "Автоматическое смещение". В этом случае в нелинейном контуре последовательно с катушкой L1 и диодом Д1 включается цепочка R1,C1, на которой выделяется напряжение автоматического смещения.

Для исследования резонансных явлений в режиме с принудительным смещением на диоде Д1 переключатель П1 следует перевести в положение "Принудительное смещение". В этом случае напряжение смещения подается на диод от источника напряжения, встроенного в экспериментальную установку. Величина напряжения смещения регулируется потенциометром R2 и измеряется внешним вольтметром, подключенным к гнездам Uсм.

Для наблюдения колебаний на экране осциллографа и измерения их амплитуды часть амплитуды с катушки L1 (гнезда "а" и "b") подается на вход осциллографа. При исследовании параметрического резонанса на эти гнезда помимо напряжения возбуждения колебаний попадает и напряжение внешнего генератора, имеющего удвоенную частоту, что затрудняет измерение амплитуд возбужденных колебаний.

В работе использовать генератор высокой частоты Г3-112. Рекомендуется работать в диапазоне частот 200-600 кГц и амплитуде внешнего воздействия около 15-20 Вольт (по размаху синусоиды).

Рис. 5.

Номиналы указаны для макета с диодом КД203В.