- •Лабораторная работа № 8
- •8.3. Описание лабораторного устройства
- •Методика измерений
- •8.4. Предварительное задание
- •8.5. Практическое задание
- •Прохождение амк
- •Прохождение чмк
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 9
- •Усиление амк
- •Умножение частоты
- •9.3. Описание лабораторного устройства
- •Методика измерений
- •9.4. Предварительное задание
- •9.5. Практическое задание
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 10 амплитудная модуляция изменением смещения
- •10.1. Цель работы
- •10.2. Теоретические сведения
- •10.3. Описание лабораторного устройства
- •10.4. Предварительное задание
- •10.5. Практическое задание
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 11
- •11.3. Описание лабораторного устройства
- •11.4. Предварительное задание
- •10.5. Практическое задание
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 12
- •С автотрансформаторной обратной связью
- •12.1. Цель работы
- •12.2. Теоретические сведения
- •12.3. Описание лабораторного устройства
- •12.4. Предварительное задание
- •12.5. Практическое задание
- •Контрольные вопросы
Контрольные вопросы
Поясните принцип работы диодного детектора.
Изобразите вид временных диаграмм в следующих точках последовательного диодного детектора: на входе, на диоде, на нагрузке, на сопротивлении нагрузки при отключенном конденсаторе и, наоборот, на конденсаторе при отключенном сопротивлении.
Напишите соотношения для выбора нагрузки ( и ) в диодном детекторе.
Чем определяется угол отсечки в диодном детекторе?
Какова зависимость угла отсечки от сопротивления нагрузки?
Как будет изменяться коэффициент передачи диодного детектора от сопротивления нагрузки?
Дайте определение детекторной характеристики.
Что такое линейное и квадратичное детектирование?
От чего зависит величина входного сопротивления детектора?
Как будет изменяться форма выходного напряжения детектора при изменении модулирующей частоты?
Чему будет равен угол отсечки и коэффициент передачи детектора при отключенном: а) конденсаторе; б) резисторе?
Как будут изменяться передний фронт, вершина и задний фронт продетектированного радиоимпульса, если изменять: а) сопротивление нагрузки, б) емкость нагрузки?
Лабораторная работа № 12
LC-ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ
С автотрансформаторной обратной связью
12.1. Цель работы
Исследование условий самовозбуждения и стационарного режима генератора на полевом транзисторе с автотрансформаторной обратной связью (т. е. индуктивной «трехточки»).
12.2. Теоретические сведения
Колебания, возникающие в радиотехнических цепях самопроизвольно без внешних колебательных воздействий, называются автоколебаниями (АК). Автогенераторы (АГ) – это устройства с обратной связью (ОС), в которых возникают и устойчиво генерируются АК. В АГ происходит процесс преобразования энергии источника питания в энергию АК. ОС в автогенераторе может быть внешней и внутренней.
АГ с внешней ОС – это генераторы, в которых энергия для поддержания автоколебательного процесса поступает по конструктивной цепи ОС, соединяющей через четырехполюсник ОС вход и выход основного четырехполюсника (рис. 12.1).
а б
Рис. 12.1
При исследовании и расчете АГ решают две основные задачи: 1) при каких условиях система самовозбуждается; 2) каковы амплитуда и частота АК в стационарном режиме? Поэтому выделяют из процесса установления АК два основных режима: режим самовозбуждения и стационарный режим.
Режим самовозбуждения (линейный режим). При самовозбуждении АК их амплитуда мала и АЭ в этом режиме рассматривается как линейная цепь. Критерии устойчивости линейных цепей с ОС рассмотрены в [8]. В соответствии с критерием Найквиста условия самовозбуждения можно представить в виде
(12.1)
или
(12.2)
где
а б
Рис. 12.2
Для LC-автогенератора с автотрансформаторной ОС (рис. 12.1, б и 12.2)
,
,
где – дифференциальная крутизна АЭ в рабочей точке; = = – резонансное эквивалентное сопротивление шунтированного контура; – резонансное эквивалентное сопротивление контура, учитывающее его неполное включение; = – резонансное сопротивление колебательного контура; – коэффициент включения ( ); – обобщенная расстройка; – добротность контура; – расстройка; – резонансная частота контура.
Фазовые условия самовозбуждения (12.2) позволяют определить частоту автоколебаний:
, , .
Она может быть также определена из условия резонанса:
и в рассматриваемом случае будет
. (12.3)
Амплитудные условия самовозбуждения используются для определения критической величины одного из параметров ( , , …)
. (12.4)
Стационарный режим работы АГ (нелинейный). В этом режиме нарастающие автоколебания попадают в область нелинейности параметров АЭ (отсечка, ограничение). Их рост замедляется и прекращается. Наступает стационарный режим. При этом и становятся функциями амплитуды и частоты, а условия самовозбуждения (12.2) переходят в уравнения баланса.
(12.5)
Совместное решение уравнений баланса позволяет вычислить значения стационарной частоты и амплитуды АК ( ). Расчет существенно упрощается, если не зависят от амплитуды АК. Тогда из уравнения баланса фаз получаем .
Будем считать АГ гармонических колебаний узкополосной системой. Это позволяет воспользоваться выводами квазилинейной теории (см. п. 8.2) для расчета характеристик и параметров АГ. С учетом условия баланса амплитуд (12.5) имеем
, , (12.6)
, (12.7)
– «управляемое» сопротивление.
а б
Рис. 12.3
Колебательная характеристика и зависимость могут быть сняты экспериментально или построены по заданной или аппроксимированной ВАХ НЭ (например, с использованием метода трех ординат). Так как они имеют различный характер в зависимости от напряжения смещения (см. рис. 8.5), то и режимы самовозбуждения могут быть различными.
Для «мягкого» режима самовозбуждения выбирается на линейном участке ВАХ и изменение от управляемого сопротивления (коэффициента ОС или от ) происходит плавно (мягко) и однозначно как при увеличении, так и при уменьшении . На рис. 12.3 стрелками обозначено направление изменения и .
В «жестком» режиме самовозбуждения, когда смещение выбирается на нижнем изгибе ВАХ, возникновение колебаний (точка В при ) и срыв (точка С при ) происходят скачкообразно (жестко) при различных значениях .