Эксперимент. Исследование статических характеристик

 

Исследование статических характеристик

Нелинейных элементов

 

Работу выполнили студенты

группы 0083-01

Анишина В.,

Дюранов А.,
Елагин В.

Работу принял преподаватель

Тимошевская О.Ю.

 

Псков

 

 

Цель работы:

С помощью преобразователя «нелинейность» исследовать статические характеристики с положительной однополярной и отрицательной двуполярной обратной связью.

 

Оборудование: АВК-6:

· блок «нелинейность»;

· делители (Д1 и Д2) и источники эталонных напряжений (Э1 и Э2);

· коммутаторы (К1 и К2).

 

 

Структурная модель исследований
:

 

Эксперимент

 

1)
Схема преобразователя «нелинейность» с положительной двуполярной обратной связью:

 

Изменяя коэффициент усиления k и параметр a, получили следующие характеристики.

 

k = 1 k = 2

α₁ ≈ arctg(5/11) = 24̊ α₁ ≈ arctg(5/15) = 18̊

α₂ ≈ arctg(10/3) = 73̊ α₂ ≈ arctg(10/2) = 79̊

α₃ ≈ arctg(5/12) = 23̊ α₃ ≈ arctg(5/11) = 24̊

 

k = 3 k = 4

α₁ ≈ arctg(5/8) = 32̊ α₁ ≈ arctg(5/4) = 51̊

α₂ ≈ arctg(10/2) = 79̊ α₂ ≈ arctg(10/1) = 84̊

α₃ ≈ arctg(5/7) = 36̊ α₃ ≈ arctg(5/5) =45̊

 

 

k = 5

α₁ ≈ arctg(5/1) = 79̊

α₂ ≈ arctg(10/1) = 84̊

α₃ ≈ arctg(5/1) = 79̊

 

k = 1; a = 0,5 k = 1; a = 1

α₁ ≈ arctg(4/11) = 20̊ α₁ ≈ arctg(4/9) = 24̊

α₂ ≈ arctg(10/2) = 79̊ α₂ ≈ arctg(10/1) = 84̊

α₃ ≈ arctg(5/8) = 32̊ α₃ ≈ arctg(3/3) = 45̊

 

 

k = 3; a = 0,5 k = 3; a = 1

α₁ ≈ arctg(5/4) = 51̊ α₁ ≈ arctg(5/3) = 59̊

α₂ ≈ arctg(10/1) = 84̊ α₂ ≈ arctg(10/0) = 90̊

α₃ ≈ arctg(3/1) = 72̊ α₃ ≈ arctg(1/0) = 90̊

 

 

k = 5; a = 0,5 k = 5; a = 1

α₁ ≈ α₂ ≈ α₂ ≈ 90̊ α₁ ≈ α₂ ≈ α₂ ≈ 90̊

Вывод: с увеличением коэффициента k увеличивается угол наклона характеристики исследуемой цепи.

2) Схема преобразователя «нелинейность» с положительной однополярной обратной связью:

 

 

Изменяя коэффициент усиления k и параметр a, получили следующие характеристики.

 

k = 1; a = 0,5 k = 1; a = 1

α₁ ≈ arctg(4/11) = 20̊ α₁ ≈ arctg(4/9) = 24̊

α₂ ≈ arctg(10/2) = 79̊ α₂ ≈ arctg(10/1) = 84̊

α₃ ≈ arctg(5/8) = 32̊ α₃ ≈ arctg(3/3) = 45̊

 

 

 

k = 3; a = 0,5 k = 3; a = 1

α₁ ≈ arctg(5/4) = 51̊ α₁ ≈ arctg(5/3) = 59̊

α₂ ≈ arctg(10/1) = 84̊ α₂ ≈ arctg(10/0) = 90̊

α₃ ≈ arctg(3/1) = 72̊ α₃ ≈ arctg(1/0) = 90̊

 

 

k = 5; a = 0,5 k = 5; a = 1

α₁ ≈ arctg(5/4) = 51̊ α₁ ≈ arctg(5/3) = 59̊

α₂ ≈ arctg(10/1) = 84̊ α₂ ≈ arctg(10/0) = 90̊

α₃ ≈ arctg(3/1) = 72̊ α₃ ≈ arctg(3/1) = 72̊

 

Вывод: С увеличением коэффициента k угол наклона характеристики увеличивается.

 

3)
Схема преобразователя «нелинейность» с положительной двуполярной обратной связью:

 

Изменяя коэффициент усиления k и параметр a, получили следующие характеристики.

 

k = 1

k = 3

 

k = 5

k = 1; b = 0

 

 

k = 1; b = 0,5

k = 1; b = 1

 

 

Далее с диодом

k = 1; b = 0

k = 1; b = 0,5

 

 

k = 1; b = 1

 

Вывод: С увеличением коэффициента k увеличивается угол наклона характеристики исследуемой цепи.

 

4)
Схема преобразователя «нелинейность» с положительной двуполярной обратной связью:

 

 

Изменяя коэффициент усиления k и параметр a, получили следующие характеристики.

 

 

k = 1; b = 0

k = 1; b = 0,5

 

k = 1; b = 1

Далее с диодом

k = 1; b = 0

 

k = 1; b = 0,5

k = 1; b = 1

Вывод: При отключении нелинейного блока «нелинейность» график характеристики цепи инвертируется.

 

Выводы:

С ростом коэффициента усиления происходит увеличение тангенса угла наклона, следовательно, и угла наклона функции.

Система управления с отрицательной ОС точнее, чем с положительной ОС.