Ćw.5-Tranzystorowe generatory napięć sinusoidalnych, Politechnika Lubelska


POLITECHNIKA LUBELSKA

w LUBLINIE

LABORATORIUM ELEKTRONIKI

Ćwiczenie Nr 5

Nazwisko :

Gładyszewski

Grądzki

Jończyk

Imię :

Sławek

Marcin

Semestr

IV

Grupa

E.D.4.4

Rok akadem.

1997/98

Temat ćwiczenia:

Tranzystorowe generatory napięć sinusoidalnych

Data wykonania

03.04.1998

Ocena

Badanie generatora RC

Schemat badanego generatora RC

Wyznaczanie charakterystyki dynamicznej wzmacniacza podstawowego

Tabela pomiarowa

Uwe (V)

0,0025

0,010

0,015

0,020

0,025

0,040

0,055

Uwy (V)

0,1

1

1,5

2,1

2,5

4

5,4

Wyznaczanie charakterystyki dynamicznej czwórnika sprzężenia zwrotnego

Tabela pomiarowa

βmax

U1' (V)

0,05

0,25

0,5

1

2

-

-

U2' (V)

0,036

0,090

0,2

0,4

0,425

-

-

βmin

U1' (V)

0,05

0,1

0,2

0,4

0,75

1

-

U2' (V)

0,0272

0,035

0,075

0,155

0,3

0,4

-

βpośr.

U1' (V)

0,05

0,1

0,2

0,4

0,5

0,75

1

U2' (V)

0,02

0,038

0,0775

0,17

0,2

0,3

0,4

gdzie R=6,2k C=10nF

Wyznaczenie częstotliwości generowanej i napięcia wejściowego w zależności

od współczynnika sprzężenia.

Tabela pomiarowa

Ugen. [V]

fGen. [Hz]

βmax

3,68

909,1

βmin

2,12

1k

βpośr.

3,535

961,5

Badanie generatora Hartley'a

Wartość częstotliwości pracy generatora wyznaczona doświadczalnie wynosi f=7,81kHz, natomiast wyliczona teoretycznie f'=10,07kHz.

0x01 graphic
gdzie: L=2,5mH, C=0,1μF

Badanie generatora Colpitsa

.

Wartość częstotliwości pracy generatora wyznaczona doświadczalnie wynosi f=8,62kHz, natomiast wyliczona teoretycznie f'=9,642kHz

0x01 graphic
=9,642kHz gdzie: C1=0,1μF, C2=1μF, L=3mH

Wnioski

Generatory RC używane są szeroko w generacji niższych częstotliwości, dla których praktycznie nie można już realizować układów rezonansowych. Układ taki składa się ze stopnia wzmacniającego oraz czwórnika sprzęgającego w postaci przesuwnika fazowego (układ RC). W ćwiczeniu badano parametry czwórnika sprzężenia zwrotnego stopnia wzmacniającego oraz całego układu generatora. Amplituda drgań generowanych przez badany układ wyznaczono za pomocą metody tzw. `' funkcji opisującej „ .W metodzie tej zakładamy że ustalenie drgań występuje wtedy gdy warunek amplitudy kuu=1 jest spełniony dla I harmonicznej generowanego przebiegu. Amplitudę wyznaczamy z przecięcia się dwu charakterystyk dynamicznych (wzmacniacza i czwórnika sprzęgającego). Wzmacniacz badamy dla trzech różnych położeń potencjometru P. Otrzymywane charakterystyki mają przebieg opisana w instrukcji tzn. Krzywa rośnie początkowo liniowo następnie wolniej aż do osiągnięcia punktu w którym lekko spada. W wyniku przecięcia się charakterystyk otrzymaliśmy dwa punkty w których układ generuje częstotliwość 1kHz a różnymi napięciami. Napięcie to zależy od tego jak duże jest sprzężenie zwrotne. Układ generuje sygnał sinusoidalny o częstotliwości ok. 1kHz. Wynik ten otrzymano ze wzoru jak i z pomiarów dokonanych oscyloskopem. Badany generator generuje tylko jedną częstotliwość i aby ją zmienić należy zmienić jednocześnie wszystkie pojemności lub rezystancje w przesuwniku fazowym. Podczas wyznaczania częstotliwości generowanych drgań za pomocą oscyloskopu otrzymana wartość nie zależy od wartości sprzężenia, z wyjątkiem punktu w którym nie było sprzężenia zwrotnego (min.) wtedy układ nie pracował jako generator. Kształt przebiegu wyjściowego generatora zaobserwowany na oscyloskopie w zasadzie nie zmieniał się. Zgodnie z warunkiem amplitudy układ może wytwarzać drgania tylko wtedy , gdy wzmacniacz kompensujący działanie tłumiące czwórnika sprzężenia zwrotnego. Warunek fazy wskazuje, że drgania mogą wystąpić tylko wtedy, gdy suma przesunięć fazowych wnoszonych przez wzmacniacz i czwórnik sprzężenia zwrotnego wynosi zero lub wielokrotność 360o. Częstotliwość generowanego sygnału zależy głównie od elementów sprzężenia zwrotnego, natomiast amplituda sygnału od wzmocnienia wzmacniacza. W przypadku badania generatorów Hartleya oraz Colpitsa częstotliwości teoretyczne wyliczone ze wzorów dla każdego rodzaju generatora odbiegają nieznacznie od wartości odczytanych za pomocą oscyloskopu, co może być związane z dużą tolerancją elementów użytych w układach rezonansowych oraz z błędami pomiarowymi związanymi z pomiarem częstotliwości za pomocą oscyloskopu.



Wyszukiwarka