Математика Курсовая по Термеху Примеры решения задач Интеграл Физика Атомная физика Контрольная по физике Электроника Электротехника Электроэнергетика Тепловая и атомная энергетика Контрольная Школы дизайна Дизайн квартир Чертежи

Промышленная электроника


Исследование LC-автогенератора гармонических колебаний

Цель работы

Изучение и экспериментальное исследование особенностей работы LC-автогенератора в различных режимах самовозбуждения: мягком, жёстком, при автоматическом смещении, при внешнем воздействии.

Конспект лекций.

Пример 2. Катушка с активным сопротивлением R1 = 4 Ом и индуктивным  Ом соединена параллельно с конденсатором, ёмкостное сопротивление которого   Ом и активным сопротивлением R2 =6 Ом.

Предварительная подготовка к работе

Ознакомиться с лабораторным заданием и изучить по указанной выше литературе следующие вопросы;

условия самовозбуждения автогенератора;

Параметрическое возбуждение и усиление колебаний Экспериментальное исследование колебательного контура с нелинейной емкостью и физических процессов в параметрическом колебательном контуре в режиме возбуждения и усиления колебаний.

Изучение принципа передачи сигналов дискретными отсчетами Котельникова Экспериментальное исследование основных положений теоремы Котельникова применительно к использованию в технике связи.

Изучить принцип передачи различных сообщений с ограниченным спектром дискретными отсчетами по Котельникову путем получения и зарисовки осциллограмм сигналов в различных точках структурной схемы системы передачи сообщений. Исследовать влияние характеристик ФНЧ на точность восстановления сигнала по отсчетам Котельникова.

Теорема Котельникова В соответствии с теоремой Котельникова сигнал, описываемый непрерывной функцией  с ограниченным спектром, полностью определяется своими значениями  отсчитанными через интервалы времени , где  - ширина спектра сигнала. Для техники связи очень важна такая возможность представления непрерывного случайного сигнала через совокупность его значений в дискретные моменты времени.

У реальных фильтров нижних частот АЧХ не обеспечивает резкого ограничения спектра на граничной частоте среза фильтра , а имеет наклонный участок определенной крутизны. Следовательно, в полосу пропускания фильтра будут попадать и спектральные составляющие части спектра дискретизированного сигнала с поднесущей  

Существование современного человеческого общества немыслимо без высокоорганизованных средств связи и управления. Объемы информации, которые необходимо передавать в настоящее время по различным каналам связи, резко возрастают. При этом постоянно повышаются требования к достоверности и надежности передачи сообщений. Существующая сеть связи - это сеть, единая в организационном и техническом отношениях, позволяющая вести передачу между любыми точками страны любого вида сообщений: телефонных, телеграфных, фототелеграфных, вещания, телевидения, цифровой информации для вычислительных я управляющих машин и систем, разнообразной экономической информации и т.д.

При передаче непрерывных сообщений операция кодирования часто отсутствует. Однако в последнее время начинают применяться различные виды импульсной модуляции. При этом в качестве первичного переносчика используется периодическая последовательность импульсов. В этом случае оказываются возможными дискретные способы передачи и кодирования непрерывных сообщений.

метод колебательных характеристик;

метод средней крутизны;

мягкий и жесткий режим самовозбуждения автогенератора;

работа автогенератора при внешнем гармоническом воздействии (захватывание частоты автогенератора, полоса захватывания).

Ответить (устно) на вопросы раздела 4 данной работы

Продумать порядок выполнения работы в лаборатории, подготовить необходимые таблицы и графики для каждого пункта лабораторной работы.

Вопросы для самостоятельной подготовки

Нарисуйте схему автогенератора с трансформаторной обратной связью и фиксированным смещением.

В чём заключается условие баланса фаз и баланса амплитуд? Как обеспечить эти условия для данной схемы?

Нарисуйте колебательные характеристики для мягкого и жёсткого режимов самовозбуждения.

Нарисуйте вольтамперную характеристику полевого транзистора и укажите рабочие точки для получения "мягкого" и "жёсткого" режимов.

Каким образом колебательная характеристика может быть снята экспериментально?

Перечислите особенности "мягкого" и "жёсткого” режимов самовозбуждения автогенератора.

Дайте определение средней крутизны. Нарисуйте графики средней крутизны для "мягкого" и "жёсткого" режимов.

Что такое характеристика обратной связи?

Что такое статическая и динамическая устойчивость?

Сущность анализа работы автогенератора по колебательной характеристике и характеристике средней крутизны.

Как зависит время установления колебаний в автогенераторе от добротности контура, величины взаимной индуктивности и начальной амплитуды колебаний?

Каким образом можно судить о захватывании частоты автогенератора?

Нарисуйте обобщённую трёхточечную схему автогенератора и объясните, как в этой схеме выполняется условие баланса фаз и баланса амплитуд.

Нарисуйте схему автогенератора с последователным питанием.

Нарисуйте схему автогенератора с параллельным питанием.

Описание лабораторной установки

 Исследуемая схема представляет собой LC-автогенератор с трансформаторной обратной связью (рисунок 6). В качестве нелинейного усилительного элемента в генераторе используется полевой транзистор типа КП103Л. В схеме используется два режима смещения на затвор транзистора: фиксированное и автоматическое. Фиксированное смещение на затвор регулируется потенциометром и измеряется вольтметром. Величина обратной связи изменяется потенциометром "М". Знак обратной связи (положительная или отрицательная) изменяется кнопочным переключателем. Частота генерации – около 40 кГц.

Рисунок 6 – Блок 2

Лабораторное задание

Ознакомиться с лабораторной установкой и используемыми в работе измерительными приборами.

Снять и построить вольт–амперную характеристику полевого транзистора. Выбрать рабочие точки для получения "мягкого" и "жёсткого" режимов самовозбуждения автогенератора.

Снять и построить колебательные характеристики для "мягкого" и "жёсткого" режимов самовозбуждения автогенератора.

Снять и построить для "мягкого" и "жёсткого" режимов самовозбуждения зависимость амплитуды напряжения на контуре от величины обратной связи Umk = f (M) при увеличении и уменьшении М.

Исследовать явление захватывания частоты автогенератора при внешнем гармоническом воздействии и влияние амплитуды внешнего воздействия на ширину полосы захватывания в мягком режиме самовозбуждения при постоянной величине коэффициента обратной связи.

Ознакомиться с переходными процессами.

Порядок выполнения работы

 Работа выполняется в соответствии с лабораторным заданием и материалами предварительной подготовки.

Содержание отчёта

Отчёт должен содержать результаты предварительной подготовки к работе, обобщённую схему установки, схемы отдельных измерений для каждого пункта, результаты измерений в виде таблиц и графиков с соответствующими заголовками и пояснениями, краткие выводы и оценку результатов.


На главную