Главная страница
Навигация по странице:

  • «Московский

  • Цель работы: Изучение принципа работы генератора прямоугольных импульсов. Экспериментальный расчёт Принципиальная схема

  • Часть 1 Исследуем влияние резисторов и конденсатора на частоту следования прямоугольных импульсов на выходе генератора

  • Выберем значение частоты генератора согласно варианту задания и подберем элементы в соответствии с рядом Е24

  • Зафиксируем форму сигнала. Измерим его параметры (период, длительность импульса, длительность переднего и заднего фронтов)

  • Часть 2 Исследуем влияние резисторов и конденсатора на частоту след о вания прямоугольных импульсов на выходе генератора

  • Построим спектры выходных сигналов для каждой схемы для дальнейшего сравнения

  • Таблица полученных результатов ( см. таблицу ниже)

    		•

    Схемотехника


    Скачать 246.13 Kb.
    НазваниеСхемотехника
    Дата28.04.2023
    Размер246.13 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаlab_6.docx
    ТипДокументы
    #1096506









    МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

    Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

    «Московский технический университет связи и информатики»





    Кафедра «Радиооборудование и Cхемотехника»


    Лабораторная работа №6

    «Генератор прямоугольных импульсов»
    по дисциплине

    «Схемотехника»
    Выполнили: студенты гр. БИК2109

    Креминский Д.Е.

    Барциц А.В.

    Москва, 2023


    Цель работы:

    Изучение принципа работы генератора прямоугольных импульсов.


    Экспериментальный расчёт



    Принципиальная схема:

    Генератор прямоугольных импульсов на ЛЭ (см. рисунок ниже):



    Генератор прямоугольных импульсов на ОУ (см. рисунок ниже):



    Подгруппа №7, требуемая частота генератора – 4000Гц.

    Генератор прямоугольных импульсов на интегральном таймере (см. рисунок ниже):


    Часть 1

      1. Исследуем влияние резисторов и конденсатора на частоту следования прямоугольных импульсов на выходе генератора

    Заполнена таблица (см. таблицу ниже):




    График зависимости частоты генератора от емкости конденсатора С1 (см. рисунок ниже):


    Заполнена таблица (см. таблицу ниже):



    График зависимости частоты генератора от сопротивления резистора R1 (см. рисунок ниже):



    Заполнена таблица (см. таблицу ниже):



    График зависимости частоты генератора от сопротивления резистора R2 (см. рисунок ниже):



    Бесконечно увеличивать или уменьшать частоту невозможно, так как происходят срывы сигнала, или возникают большие искажения.

      1. Выберем значение частоты генератора согласно варианту задания и подберем элементы в соответствии с рядом Е24





      1. Зафиксируем форму сигнала. Измерим его параметры (период, длительность импульса, длительность переднего и заднего фронтов)

    Период = 104 мкс, u длительность импульса = 34.878 мкс, длительность переднего фронта = 68 нс, длительность заднего фронта = 32 нс.

    Часть 2

      1. Исследуем влияние резисторов и конденсатора на частоту следования прямоугольных импульсов на выходе генератора

    Заполнена таблица (см. таблицу ниже):


    График зависимости частоты генератора от емкости конденсатора С1 (см. рисунок ниже):



    Заполнена таблица (см. таблицу ниже):



    График зависимости частоты генератора от сопротивления резистора R3 (см. рисунок ниже):



      1. Выберем значение частоты генератора согласно варианту задания и подберем элементы в соответствии с рядом Е24



      1. Зафиксируем форму сигнала. Измерим его параметры (период, длительность импульса, длительность переднего и заднего фронтов)



    Период = 352 мкс, длительность импульса = 72 мкс, длительность переднего фронта = 113 мкс, длительность заднего фронта = 113 мкс.
    Часть 3

    Исследуем влияние резисторов и конденсатора на частоту следования прямоугольных импульсов на выходе генератора:

    Заполнена таблица (см. таблицу ниже):



    График зависимости частоты генератора от емкости конденсатора С1 (см. рисунок ниже):



    Заполнена таблица (см. таблицу ниже):



    График зависимости частоты генератора от сопротивления резистора R1 (см. рисунок ниже):



      1. Выберем значение частоты генератора согласно варианту задания и подберем элементы в соответствии с рядом Е24



      1. Зафиксируем форму сигнала. Измерим его параметры (период, длительность импульса, длительность переднего и заднего фронтов)



    Период = 130 мкс, длительность импульса = 66 мкс, длительность переднего фронта = 37 нс, длительность заднего фронта = 22 нс.

    1. Построим спектры выходных сигналов для каждой схемы для дальнейшего сравнения

      1. Спектры выходного сигнала мультивибратора на ЛЭ (см. рисунок ниже):



      1. Спектры выходного сигнала мультивибратора на ОУ (см. рисунок ниже):



      1. Спектры выходного сигнала мультивибратора на интегральном таймере (см. рисунок ниже):





    1. Таблица полученных результатов (см. таблицу ниже):
    на ЛЭ
    на ОУ
    на интегральном таймере

    Период сигнала, мкс
    104
    352
    130

    Длина импульса, мкс
    34.878
    72
    66

    Длина переднего фронта, нс
    68
    113*

    37

    Длина заднего фронта, нс
    32
    113*

    22


    Выводы


    1. Проведён анализ поставленной задачи. Необходимо было изучить принципы работы генератора прямоугольных импульсов. Получены практические навыки в проведении эксперимента и обработке его результатов.

    2. Часть 1: необходимо было произвести расчет элементов моста Вина, где выбрать конденсатор в пределах 500 пФ – 200 нФ (пользуясь номиналами ряда Е24) и резистор рассчитать таким образом, чтобы при выборе номиналов элементов из стандартного ряда Е24, точность соответствия частоты заданию была не хуже 1%, зафиксировать форму сигнала в режиме Transient, измерить амплитуду выходного напряжения генератора, получить спектр и оценить величину нелинейных искажений, изменяя сопротивление цепи ООС усилителя (в диапазоне +/- 200 % от исходного номинала) определить значение сопротивления, при котором происходит срыв колебаний (если он есть) и исследовать влияние сопротивления (т.е. коэффициента усиления) на время запуска колебаний генератора, исследовать влияние сопротивление цепи АРУ на амплитуду выходного сигнала генератора и его нелинейные искажения. Для исследования взять два значения резистора больше исходного и два – меньше (шаг изменения 5-10% номинала). Составить таблицы и построить графики зависимости амплитуды сигнала и его искажений от сопротивления.

    3. Часть 2: необходимо было повторить пункты 1-5 для данной схемы.

    4. Сравнивая результаты работы двух схем, можно сделать выводы:

    1. Плюсы схемы с параллельными диодами:

    • Более высокая стабильность частоты колебаний за счет того, что каждый диод работает на своей точке характеристики, а значит, не зависит от других диодов.

    • Более высокая мощность генерации за счет того, что каждый диод способен выдерживать большую мощность, чем в схеме с последовательными диодами.

    Минусы схемы с параллельными диодами:

    1. Плюсы схемы с последовательными диодами:

    • Более низкий уровень шума и искажений в генерируемом сигнале за счет того, что все диоды работают на одной точке характеристики, а значит, имеют одинаковые нелинейности.

    • Более простая настройка и регулировка генератора за счет того, что не требуется подбирать каждый диод по параметрам.

    Минусы схемы с последовательными диодами:

    • Более низкая стабильность частоты колебаний за счет того, что все диоды работают на одной точке характеристики, а значит, зависят друг от друга.

    • Более низкая мощность генерации за счет того, что каждый диод должен выдерживать только часть общей мощности.

    1. Результаты экспериментального, предварительного, моделируемого расчётов, приведены в разделе 2.

    2. Заполнены таблицы зависимых величин: экспериментального расчёта.

    3. Были построены графики зависимостей для полученных данных.









    написать администратору сайта