Работа №8 Исследование генератора гармонических колебаний
Цель работы: Построение схемы и изучение принципа работы генератора гармонических колебаний.
Вопросы для самоподготовки
1. Что такое генератор гармонических колебаний? Каково его назначение
2. Нарисуйте структурную схему автогенератора. Поясните назначение элементов схемы.
3. Назовите условия самовозбуждения генератора. Расскажите подробно о каждом из них.
4. Поясните понятия «мягкий» и «жесткий» режимы самовозбуждения
5. Как получить на выходе синусоидальный сигнал определенной частоты?
6. Назовите причины, вызывающие нарушение стабильности частоты автогенератора
7. Что такое кварцевый резонатор?
8. Нарисуйте схему и поясните работу LC-автогенератора с индуктивной связью
9. Нарисуйте схему и поясните работу трехточечных схем автогенератора. По каким формулам определяется частота генерации?
10. В каких случаях применяются RC-генераторы?
11. Нарисуйте и поясните работу RC-генератора с мостом Вина
12. Нарисуйте и поясните работу RC-генератора с двойным Т-образным мостом
Порядок выполнения работы
1. Собрать схему автогенератора, изображенную на рисунке 33.
Рисунок 33 – Схема для исследования автогенератора, собранного по схеме емкостной трехточки
2. Установить значения параметров элементов в соответствии со схемой (рекомендуется использовать полученные при расчете).
3. Включить схему.
4. Развернуть и настроить осциллограф, изменяя чувствительность и длительность развертки.
5. Остановить процесс.
6. Нажать на осциллографе кнопку Expand.
7. На экране можно просмотреть запись осциллограммы, начиная от момента включения схемы (рисунок 34).
Рисунок 34 – Наблюдение самовозбуждения генератора
8. Произвести расчет схемы для заданной частоты (Предлагается преподавателем или рассчитывается по формуле f = [Ваш номер по журналу] × 1000 Гц)
9. Подставить в схему полученные значения.
10. Повторить пункты 3 – 6.
11. Установить маркеры 1 и 2 (синий и красный) так, как показано на рисунке 36, добиваясь, чтобы разность VA2-VA1 была как можно ближе к нулю.
12. Определив период колебаний из строки Т2-Т1, рассчитать частоту генерации и сравнить результат с расчетным.
13. Собрать схему автогенератора, изображенную на рисунке 35
Рисунок 35 – Схема для исследования автогенератора на ОУ с мостом Вина
14. Установить значения параметров элементов в соответствии со схемой.
15. Включить схему.
16. Развернуть и настроить осциллограф, изменяя чувствительность и длительность развертки.
17. Настроить генератор, изменяя сопротивление переменного резистора с помощью клавиш [R] (уменьшение сопротивления) и комбинации [Shift]+[R] (увеличение сопротивления).
18. Остановить процесс.
19. Нажать на осциллографе кнопку Expand.
Рисунок 36 – Осциллограммы напряжения на конденсаторе и выходного сигнала
20. Установить визирные линии 1 и 2 (синяя и красная) так, как показано на рисунке 36, добиваясь, чтобы разность VA2-VA1 была как можно ближе к нулю.
21. Определив период колебаний из строки Т2-Т1, рассчитать частоту генерации.
22. Рассчитать частоту генерации, используя параметры элементов схемы. Сравнить результаты с полученными опытным путем.
23. Сделать вывод.