ЛР11

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ЭПУ

отчет

по лабораторной работе №11

по дисциплине «Аналоговая схемотехника»

Тема: Генераторы сигналов

Студент гр. 9201		Рауан М.
Преподаватель		Симон В.А.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы – исследование схем генераторов сигналов: мультивибратор на компараторе, генератор линейно измеряющего сигнала и генератор синусоидального сигнала. Исследование для схем мультивибратора и ГЛИН зависимости выходной частоты и амплитуды от ширины петли гистерезиса. Исследование возникновения генерации при изменении коэффициента передачи отрицательной обратной связи.

Основные теоретические положения:

Используя схему инвертирующего компаратора с гистерезисом, можно строить не только помехоустойчивые устройства сравнения напряжений, но и схемы генераторов сигналов различной формы. Добавим в схему компаратора два компонента, конденсатор и резистор сопротивлением много большим, чем резистор подтяжки, следующим образом:

Рис. 1. – Мультивибратор на компараторе

Вместо источника внешнего для схемы входного напряжения к инвертирующему входу компаратора теперь подключен вывод конденсатора, а пороговое напряжения равно нулю. После включения питания такой схемы на инвертирующий вход компаратора будет подано нулевое напряжение. Поскольку в системе без ООС и ОУ, и, тем более, компаратор в состоянии выдавать только выходное, начнется заряд конденсатора либо в сторону уменьшения, либо в сторону увеличения напряжения конденсатора.

Изобразим форму сигнала на выходе и напряжения на конденсаторе, на уже известной нам статической характеристике инвертирующего компаратора с гистерезисом, с учетом того, что питание – симметричное двухполярное, а пороговое напряжение равно нулю.

Рис. 2. – взаимосвязь статической характеристики напряжения на конденсаторе в схеме мультивибраторе

Ход работы:

1. Мультивибратор на компараторе с гистерезисом.

Таблица 1 – Результаты измерения параметров мультивибратора.

Ширина петли	22	20	17	15	12	10,3	9,6	8,2	7
	17	23	28	34	42	46	50	62	66
	15,94	20,85	28,29	34,1	45,51	54,49	59,01	70,2	83,226
	6,8	5,2	4,6	2,6	2,2	0,8
	73	95	123	234	2800	85000
	85,82	113,55	128,82	229,8	271,97	749,7

Примеры расчета:

;

;

Рис. 3. – Осциллограмма работы мультивибратора

2. Генератор линейно изменяющегося напряжения.

В схеме интегратора использовались компоненты с номиналами

.

Теоретические частота и двойной размах пилообразного напряжения на выходе схемы:

В;

;

Гц

Экспериментальные частота и двойной размах пилообразного напряжения на выходе схемы:

В

Гц

Рис. 4. – Осциллограмма работы ГЛИН

3. Автогенератор на ОУ

В схеме фильтра Вина использовались компоненты с номиналами

Теоретическое значение выходной частоты совпадает с центральной частотой фильтра:

Гц

Экспериментальное значение выходной частоты:

Гц

Коэффициент усиления схемы:

Теоретический коэффициент усиления схемы:

Рис. 5. – Осциллограмма работы автогенератора на ОУ

Вывод: в данной работе были исследованы схемы генераторов сигналов: мультивибратор на компараторе, генератор линейно измеряющего сигнала и генератор синусоидального сигнала. Были рассчитаны и построены экспериментальные и теоретические зависимости выходной частоты мультивибратора от ширины петли гистерезиса .

При исследовании ГЛИН были рассчитаны частота и двойной размах пилообразного напряжения, а затем сопоставлены с экспериментальными значениями. Важно заметить, что они не сильно отличаются, а отличие в значениях связано погрешностью установки, и с исправностью использованных проводов.

При исследовании фильтра Вина также было рассчитано выходная частота, а затем сравнена с экспериментально полученной. Можно увидеть, что теоретическая и экспериментальные частоты почти совпадают Гц Гц. Тоже самое можно сказать про коэффициент усиления , а теоретический коэффициент усиления .