2.2. Содержание и методика выполнения работы

2.2.1. Исследовать симметричный автоколебательный мультивибратор.

2.2.1.1. Установкой необходимых перемычек на испытательной панели лабораторного стенда собрать схему исследований мультивибратора на ОУ (рис. 2.4) и показать её преподавателю.

Рис. 2.4. Схема исследований симметричного автоколебательного мультивибратора.

2.2.1.2. Исследовать с помощью осциллографа импульсные напряжения u_вых(t), u_c(t) и u_пос(t) (u₍₊₎) : измерить амплитуды импульсов и длительности импульса и паузы(см. рис. 2.1 б). Зарисовать полученные осциллограммы на графиках рис. 2.5. и 2.6.

Указания

Подключить вход Y осциллографа к выходу мультивибратора и произвести следующие настройки: нажатием клавиши перевести осциллограф в режим открытого входа; установить масштаб по оси Y осциллографа - 5В/дел, а масштаб временной развертки (скорость перемещения луча в горизонтальной плоскости) 1 мс/дел.

Включить источники питания стенда .

Рис.2.5. Осциллограмма напряжения на выходе мультивибратора.

Рис. 2.6. Осциллограмма напряжения на конденсаторе С u_c(t) и на неинвертирующем входе ОУ (напряжение в цепи положительной обратной связи) u_пос(t).

Измерение u_вых(t), u_c(t) и u_пос(t) (u₍₊₎) производить подключая вход Y осциллографа к гнёздам №№ 14, 10 и 13 соответственно.

Наблюдаемые осциллограммы напряжений переносить на графики рис. 2.5 и 2.6 с соблюдением масштаба, располагая кривые вертикально одну под другой с соблюдением временной синхронизации. Напряжения u_C(t) и u_пос(t) изображать на одном графике.

2.2.1.3. Измерить с помощью измерителя сопротивлений величины резисторов R₄, R₅ и R₆ и вычислить по выражению (2.6) длительность импульса . В расчетах берётся величина конденсатора С₁ из электрической схемы стенда или заданная преподавателем. Сравнить рассчитанную величину с измеренной и оценить погрешность.

Указания

Необходимо учитывать, что измерение сопротивления резистора R₄ возможно только с последовательно соединённым с ним диодом, поэтому при измерении необходимо изменять полярность подключения прибора, а за величину резистора брать наименьшее из измеренных значений.

Величины резисторов R₄, R₅, R₆ и конденсатора С₁ можно узнать у преподавателя или взять из электрической схемы стенда.

2.2.1.4. Исследовать влияние глубины положительной обратной связи (ПОС) на работу мультивибратора.

Указания

Для изменения глубины ПОС параллельно резистору R₅ с помощью перемычек подключить резистор R₁₀ из функционального узла стенда, предназначенного для исследования мостовых выпрямителей.

Снять осциллограмму напряжения на выходе мультивибратора u_вых(t) и перенести её на график (рис. 2.5).

Сделать выводы о влиянии глубины ПОС на работу мультивибратора.

2.2.2. Исследовать несимметричный автоколебательный мультивибратор.

2.2.2.1. Собрать схему несимметричного мультивибратора добавив в схему симметричного мультивибратора (рис. 2.4.) цепь состоящую из диода и резистора R₈…R₁₀ (показана на рисунке 2.4 штрихами).

2.2.2.2. Исследовать с помощью осциллографа импульсное выходное напряжения u_вых(t). Измерить амплитуды импульсов и длительности импульса и паузы(см. рис. 2.1 б) при различных резисторах (R₈…R₁₀). Зарисовать полученные осциллограммы на графике рис. 2.7.

Указания

Для исследований влияния величины резистора в цепи с последовательно соединённым диодом на работу схемы симметричного мультивибратора с помощью перемычек поочерёдно подключать резисторы R₈, R₉ и R₁₀ из функционального узла стенда, предназначенного для исследования мостовых выпрямителей.

Рис.2.7. . Осциллограмма напряжения на выходе мультивибратора при различных значениях величины резисторов R₈, R₉ и R₁₀.

Объяснить полученные результаты.

2.2.3. Исследовать ждущий мультивибратор (одновибратор).

2.2.3.1. Собрать схему исследований ждущего мультивибратора рис. 2.8.

Рис. 2.8. Схема исследований ждущего мультивибратора.

Указания

Функциональный генератор и дифференцирующее звено входят в состав стенда.

2.2.3.2. Исследовать с помощью осциллографа импульсные напряжения: на выходе функционального генератора u_выхфг(t) (гнездо № 11 дифференцирующего звена) , входное напряжение мультивибратора u_вх(t) (гнездо № 12), напряжение ПОС u_пос(t) (гнездо №13), выходное напряжение мультивибратора u_вых(t) (гнездо №14). Измерить амплитуды импульсов и длительности импульса и паузы(см. рис. 2.1 б). Зарисовать полученные осциллограммы на графиках рис. 2.9 и 2.10.

Рис.2.9. Осциллограммы напряжений на выходе функционального генератора u_{вых фг} и запускающих импульсов на входе мультивибратора u_вх.

Рис. 2.10. Осциллограмма напряжения на выходе мультивибратора u_вых(t) и на неинвертирующем входе ОУ (напряжение в цепи положительной обратной связи) u_пос(t).

Указания

Подключить вход Y осциллографа к выходу мультивибратора и произвести следующие настройки: нажатием клавиши перевести осциллограф в режим открытого входа; установить масштаб по оси Y осциллографа - 5В/дел, а масштаб временной развертки (скорость перемещения луча в горизонтальной плоскости) 1 мс/дел.

Включить источники питания стенда .

Установить на выходе функционального генератора стенда частоту следования импульсов равную 1,0 кГц.

С помощью переменного резистора обратной связи дифференцирующего звена R₉ получите на его выходе (гнездо № 12) короткие импульсы максимальной амплитуды (см. лабораторную работу № из методических указаний по выполнению лабораторных работ по электронике часть II ………………………………………………………………)

Измерение u_вых(t), u_c(t) и u_пос(t) (u₍₊₎) производить подключая вход Y осциллографа к гнёздам №№ 14, 10 и 13 соответственно.

Наблюдаемые осциллограммы напряжений переносить на графики рис. 2.9 и 2.10 с соблюдением масштаба, располагая кривые вертикально одну под другой с соблюдением временной синхронизации. Напряжения u_C(t) и u_пос(t) изображать на одном графике.

2.2.3.3. Определить максимальную частоту повторения запускающих импульсов, при которой ждущий мультивибратор работает устойчиво.

Указания

Изменяя частоту задающего функционального генератора G наблюдать за изменением периода следования и формой выходных импульсов. Зафиксировать частоту следования запускающих импульсов при которой происходит срыв в работе мультивибратора.