ГЛИН. Отчет по лабораторной работе Синхронизация генератора линейно изменяющегося напряжения
 Скачать 1.76 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное учреждение высшего профессионального образования Казанский (Приволжский) федеральный университет Институт физики Отчет по лабораторной работе «Синхронизация генератора линейно изменяющегося напряжения» Работу выполнил cтудент 3 курса гр 06-021 Зырянов Никита Казань 2022 Цель работы: изучить особенности механизма синхронизации при воздействии на ГЛИН сигналов различной формы. Ход работы. Исследование автономного режима работы ГЛИН. Сняла зависимость частоты автоколебаний ГЛИН с генератором тока от значения тока  для амплитуды пилообразного напряжения: U = 5 В.Построила график экспериментальной и теоретической зависимости  Для определения теоретической зависимости воспользовалась формулой:  , где С = 0,45 мкФ.  График 1 – зависимость Экспериментальные данные зависимости частоты автоколебаний от тока заряда линейно зависимы, что совпадает с данными теоретической зависимости, полученными по формуле  Пронаблюдал форму выходного сигнала ГЛИН  Осциллограмма 1 – форма выходного сигнала ГЛИН при заряде емкости через сопротивление  Осциллограмма 2 – форма выходного сигнала ГЛИН при заряде емкости постоянным током Принцип работы ГЛИН состоит в медленном заряде конденсатора до установленного уровня порогового напряжения U0 и быстром его разряде. при постоянном токе заряда реализуется формула:  ,  .При заряде через резистор заряд конденсатора происходит по экспоненциальному закону:  . На осциллограмме 1 и 2 можно наблюдать различие форм выходного сигнала ГЛИН при заряде конденсатора через резистор и при заряде постоянным током.Исследование областей синхронизации в неавтономном режиме работы ГЛИН. Изменял амплитуду синхросигнала  , чтобы получить множество значений λ от 0 до 1, определил при каждом таком λi верхнюю и нижнюю частотную границу искомого режима.  Задал амплитуду пилообразного напряжения:  = 4 В.Исследование области синхронизации при воздействии сигналами различной формы. На основном тоне (k = 1) сняла зависимость граничных частот  и  области синхронизации от амплитуды сигнала. Нанесла экспериментальные данные на график теоретической кривой  .Синусоидальный сигнал  График 2 – синхронизация синусоидальным сигналом Синусоидальный сигнал отрицательной полярности  График 3 – синхронизация синусоидальным сигналом отрицательной полярности Часть синусоиды  > 0 срезается и подается на вход ГЛИН, это приводит к ограничению области синхронизации по сравнению с областью синхронизации для синусоидального сигнала.Меандр  График 4 – синхронизация меандром За счет размаха меандра как в отрицательную, так и в положительную часть получаем область синхронизации, для которой > 1.Прямоугольные импульсы со скважностью q = 3: k =1, k =2.  График 5 – синхронизация прямоугольными импульсами q = 2, k=1, k=2 При уменьшении скважности наблюдаем уменьшение области синхронизации. Короткие импульсы  График 6 – синхронизация короткими импульсами Вывод: 1) При исследовании автономного режима работы ГЛИН снял зависимость частоты автоколебаний от значений силы тока – получил линейную зависимость, что совпадает с данными теоретической зависимости. Оценил различие формы выходного сигнала ГЛИН при заряде емкости постоянным током и через резистор при малых значениях силы тока: < 0,15 мА, при заряде через резистор нелинейность нарастания напряжения объясняется тем, что заряд конденсатора происходит по экспоненциальному закону , а при заряде постоянным током - по линейному: .2) При исследовании неавтономного режима работы ГЛИН отметил, что теоретические представления о принципах синхронизации соответствуют эксперименту. Убедился, что при уменьшении скважности условия синхронизации нарушаются: при попадании пилы на вершину синхроимпульса наблюдаемы нарушения синхронизации, чего при синхронизации короткими импульсами не наблюдается в силу очень короткой длительности импульса. 3) Лучше всего эксперимент выполняется для синхронизации синусоидальным сигналом и меандром. Наибольшие отклонения экспериментальных значений от теоретической области синхронизации наблюдается для импульсов конечной длительности при синхронизации на субгармонике. 4) Наблюдается отклонение экспериментальных данных от области низких частот синхронизации. Это обусловлено флуктуациями параметров колебаний ГЛИН. |