Исследование генератора гармонических колебаний
Цель работы: Построение схемы и изучение принципа работы генератора гармонических колебаний.
Лабораторная работа выполняется при помощи программы Electronic Workbench.
Скачать файл работы целиком.
Порядок выполнения работы
1. Собрать схему автогенератора, изображенную на рис. 1.
Рис. 1 – схема для исследования автогенератора, собранного по схеме
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 (рис. 2).
Рис. 2 – 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 рис.3, 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 рис. 3
Рис. 3 – 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.
Рис. 4 – осциллограммы напряжения на конденсаторе и выходного сигнала
20. Установить визирные линии 1 и 2 (синяя и красная) так, как показано на рис.3, 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.
Контрольные вопросы:
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