Общие сведения. RC-генераторы предназначены для получения гармонических колебаний в диапазонах звуковой и ультразвуковой частот

RC-генераторы предназначены для получения гармонических колебаний в диапазонах звуковой и ультразвуковой частот, где они обладают существенными преимуществами перед LC-генераторами, т.к. на низких частотах элементы колебательного контура получаются громоздкими и нестабильными.

RC-генератор состоит из усилителя звуковой частоты с коэффициентом усиления К и фазовым сдвигом jус и цепи положительной обратной связи с коэффициентом передачи b и фазовым сдвигом jос. Схема усилителя, как и схема b-цепи, может быть любой, но неизменным остается общее требование, выполнение которого позволяет получить синусоидальный выходной сигнал: генерация должна возникать и поддерживаться на одной-единствен- ной частоте, для которой выполняются условия самовозбуждения Кb=1 (условие баланса амплитуд) и jус+jос=2p (условие баланса фаз). Особенно широко распространены RC-генераторы с мостом Вина.

В данной работе исследуется именно такая схема. Существует единственная частота, на которой выполняются условия самовозбуждения. Эта частота определяется по формуле

¦=1/(2pÖС1С2R1R2).

Однако R2 подключен параллельно со входным сопротивлением усилителя Rвх, поэтому ¦=1/(2pÖС1С2R1(R2Rвх/(R2+Rвх)).

В реальных схемах R1=R2=R и С1=С2=С, то ¦0=1/2pRC, b0=1/3.

3. Схема RC генератора:

2. Порядок выполнения работы:

2.1. Собрать схему, подать напряжение 12 В. К выходу генератора подключить осциллограф и частотомер.

2.2. Добиться подбором элементов схемы появления на экране осциллографа неискаженных гармонических сигналов.

2.3. Изменяя параметры RC цепочки, проследить за изменением частоты колебаний.

2.4. Определить частоту колебаний.

2.5. Рассчитать квазирезонансную частоту генератора по формуле ¦=1/(2pÖС1С2R1R2).

2.6. Сравнить рассчитанную частоту с реальной частотой генератора.

2.7. Задавая разные значения элементам С1,С2,R1,R2, проделать пункты 2.4, 2.5, 2.6.

2.8. Сделать вывод о проделанной работе. Ответить на контрольные вопросы.

3. Контрольные вопросы.

3.1. Как выполняют условия баланса фаз и амплитуд в исследуемом генераторе?

3.2. Почему реальная частота генератора отличается от расчетной?

3.3. Во сколько раз надо изменить сопротивление резисторов R1и R2, чтобы частота генерации увеличилась (уменьшилась) в 10 раз?

Лабораторная работа 11.

Исследование работы мультивибратора.

1. Цель работы: экспериментальное исследование принципа работы мультивибратора и определение влияния элементов схемы на его параметры.

2. Общие сведения.

Мультивибратором называется релаксационный генератор прямоугольных импульсов напряжения или тока. Он представляет собой двухкаскадный усилитель с перекрестной положительной обратной связью, при которой выходное напряжение одного каскада через звенья обратной связи поступает на вход другого. В мультивибраторе условия самовозбуждения выполняются в широком диапазоне частот, что дает возможность получать импульсы прямоугольной формы. Постоянные времени заряда конденсаторов определяют частоту повторения импульсов.

3. Приборы и оборудование: лабораторный стенд, осциллограф, блок питания, мультиметр.

4. Электрическая схема:

5. Порядок выполнения работы.

5.1. Собрать схему.

5.2. Подключить питание 9В.

5.3. К выходу схемы подключить осциллограф.

5.4. Зарисовать осциллограмму выходного напряжения.

5.5. Изменяя емкость конденсаторов, исследовать как меняется частота колебаний, скважность импульсов.

5.6. Сделать выводы о проделанной работе.

5.7. Контрольные вопросы:

5.7.1.Назначение мультивибратора?

5.7.2.Назначение элементов схемы мультивибратора?

5.7.3.От чего зависит частота колебаний и скважность импульсов мультивибратора?

Литература:

1. Булычев А.Л., Лямин П.М. Электронные приборы. М.2000 г.

2. Основы промышленной электроники. Методическое руководство к учебно-исследовательским лабораторным работам по курсу

"Электротехника и основы электроники". ПГТУ, Кафедра электротехники, Пермь, 1993г.

3. Лачин В.И., Савелов Н.С. Электроника. Ростов-на-Дону, Феникс, 2000 г.