- •Лабораторная работа №1 Методы измерения параметров пассивных элементов радиоэлектронных цепей
- •1.1 Теория
- •1.2 Методы измерения параметров пассивных элементов
- •1.3 Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа №2 Исследование статических характеристик электровакуумного триода и транзистора
- •2.1 Теория
- •2.2 Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа №3 Анализ спектра электрических колебаний
- •3.1 Теория
- •4.2 Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа №4 Исследование свойств пассивных четырехполюсников
- •4.1 Теория
- •4.2 Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа №5 Изучение временных и спектральных характеристик колебательных контуров
- •5.1 Теория
- •5.2 Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа №6 Иcследование прохождения прямоугольных импульсов через простейшие линейные четырехполюсники
- •6.1 Теория
- •6.2 Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа №7 Избирательные rc-системы
- •7.1. Теория
- •7.2. Экспериментальная часть
- •Литература
7.2. Экспериментальная часть
а) Описание экспериментального стенда. Он состоит из макета, на котором смонтированы усилитель, три четырехполюсника обратной связи ( неполный мост Вина, трехзвенная - цепь и двойной Т-образный мост) с элементами коммутации, генератора гармонического напряжения, осциллографа ЭО и измерительного прибора ИП. Блок-схема стенда приведена на рис.7.7.
Рис.7.7. Блок-схема экспериментального стенда.
Исследуемый макет состоит из операционного усилителя, построенного на микросхеме КР1407УД2, охваченного частотно-независимой ООС через 2 резистора 1 (грубо) и 2 (плавно), с помощью которых можно изменять коэффициент усиления усилителя . К входу системы подключен генератор звуковых частот ГЗЧ, обеспечивающий входной сигнал в режиме усиления. С помощью переключателя в цепь обратной связимогут включаться а) неполный мост Вина (МВ), б) трехзвенная-цепь (3RC) и в) двойной Т-образный мост (2T). Для измерения частоты сигнала к выходу схемы подключен частотомер (Частота).
В первом случае МВ включается между выходом усилителя и его неинвертирующим входом, что обеспечивает ПОС на частоте квазирезонанса.
Поскольку для реализации ПОС в схеме с 3RC необходимо, чтобы усилитель вносил сдвиг фазы 180о, четырехполюсник включается между выходом усилителя и его инвертирующим входом. Аналогично включается и двойной Т-образный мост, создающий ООС на частотах, отличных от частоты квазирезонанса. Таким образом, при использовании в цепи ОС схем МВ и 3RC можно создать условия как для возбуждения в замкнутой системе автоколебаний (режим генерации), так и узкополосного усиления (режим регенеративного усилителя), тогда как при использовании 2Т-моста можно реализовать только режим узкополосного усиления.
Для визуального контроля сигнала применяется электронный осциллограф ЭО, а для измерения амплитуд входного и выходного напряжений используется цифровой измерительный прибор ИП. Частота входного или выходного напряжения измеряется либо частотомером, либо по цифровой шкале генератора.
б) Порядок выполнения работы:
1. Проверить правильность соединений макета с измерительными приборами и блоком питания.
2. Включить измерительные приборы и дать прогреться в течение 10 минут.
3. Исследовать схему с МВ в цепи ОС в режиме генерации, для чего:
- поставить переключатель в положение МВ, тумблер ИП в положение «вых»,
- изменяя с помощью переменных резисторов 1 и 2, добиться возбуждения колебаний в системе и при минимальном значенииубедиться в их синусоидальности с помощью ЭО,
-измерить частоту автоколебаний генератора, результат записать,
- измерить амплитуду напряжения на выходе автогенератора и на его входе,
- оценить величину критического коэффициента усиления как .
4. Исследовать схему с МВ в цепи ОС в режиме узкополосного усиления, для чего:
- уменьшить до срыва автоколебаний в системе,
- изменяя частоту генератора, найти по показаниям ЭО и ИП такую частоту, при которой сигнал на выходе схемы становится максимальным,
- установить амплитуду входного сигнала таким образом, чтобы на выходе схемы амплитуда напряжения равнялась 1В, записать значения и, что соответствует частоте максимального усиления; на этой же частоте однократно измерить амплитуду входного напряжения, переключив тумблер в положение «вх»,
- не изменяя амплитуды входного напряжения, измерить АЧХ усилителя при изменении частоты входного напряжения, т.е. зависимость , принимая в качестве шага между соседними точками измерений изменение выходного напряжения на одну десятую от, результаты измерений занести в таблицу.
5. Исследовать схему с 3RC в цепи ОС в режимах генерации и узкополосного усиления, для чего:
- переключить цепь ОС в положение 3RC,
- повторить все операции, описанные в пунктах 3 и 4.
6. . Исследовать схему с 2Т-мостом в цепи ОС в режиме узкополосного усиления, для чего:
- переключить цепь ОС в положение 2Т,
- установить максимальное значение с помощью резисторов 1 и 2,
- повторить операции по измерению АЧХ, описанные в пункте 4.
в) Обработка результатов измерений:
1. Рассчитать теоретические значения характерных частот для всех исследованных четырехполюсников с учетом значений:
а) неполный мост Вина
б) трехзвенная - цепь
в) двойной Т-мост
Сравнить значения идля первых двух схем, измеренные экспериментально с найденными теоретически.
С помощью расчетных программ под руководством преподавателя построить теоретические зависимости, описывающие АЧХ систем с ОС в устойчивом режиме, распечатать их графики и нанести на них экспериментально полученные точки.
Рассчитать экспериментальные и теоретические эквивалентные добротности избирательных усилителей. Сравнить полученные результаты.
г) Требования к отчету: Отчет должен содержать:
- формулировку цели работы,
- схемы исследуемых четырехполюсников и блок-схему стенда,
- таблицы результатов измерений,
- расчет параметров четырехполюсников с ОС,
- выводы и оценку погрешности измерений.
д) Контрольные вопросы:
1. Схемы использованных в работе четырехполюсников обратной связи и расчет их характеристик.
2. Условия возникновения автоколебаний в системах с ПОС.
3. Свойства схем с ПОС и ООС.
4. Расчет характеристик схем с ОС.