Politechnika Śląska w Gliwicach Gliwice, 12 marca 1998

Wydział Elektryczny

Semestr IV Grupa IV

Rok akademicki 1997/98

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI

GENERATORY SINUSOIDALNE

SEKCJA 4:

1. Nowak Małgorzata

2. Rudzki Wojciech

3. Wójtowicz Jarosław

1. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z warunkami generacji drgań w generatorach sinusoidalnych ze sprzężeniem zwrotnym. Badaliśmy właściwości generatorów LC na przykładzie generatora Meissnera oraz właściwości generatorów z filtrami RC na przykładzie generatora z filtrem podwójne T.

2. UKŁADY POMIAROWE

Generator Meissnera został zbudowany w oparciu o poniższy schemat.

Generator RC z filtrem podwójne T wykonany został na podstawie następującego schematu.

3. PRZEBIEG ĆWICZENIA

1. Wyznaczenie charakterystyki f=f(C) dla generatora LC Meissnera.

Charakterystykę tą zdejmowaliśmy zmieniając wartość pojemności w pętli sprzężenia zwrotnego ( od 100 [pF] do 2000 [pF] ).

2. Wyznaczenie charakterystyki f=f(R) dla generatora RC z filtrem podwójne T.

Charakterystykę tą zdejmowaliśmy zmieniając wartość rezystancji w gałęzi filtra ( od 150 [Ω] do 2500 [Ω] ).

4. TABELE POMIAROWE

a) tabela z wynikami do wyznaczenia zależności f=f(C).

f [kHz]	C [pF]
27,67	100
24,97	200
22,69	300
21,18	400
22,57	500
21,06	600
19,55	700
18,55	800
17,56	900
16,83	1000
15,46	1100
14,94	1200
14,41	1300
13,98	1400
14,37	1500
13,96	1600
13,48	1700
13,15	1800
12,78	1900
12,49	2000

b) tabela z danymi do wyznaczenia charakterystyki f=f(R).

f [kHz]	R [Ω]
19,48	150
16,88	250
14,39	500
11,89	1000
10,63	1500
10,00	2000
9,52	2500

5. OBLICZENIA

Obliczenia przeprowadzimy dla otrzymania idealnej charakterystyki f=f(C). W tym celu wybieramy wynik jednego z pomiarów i z odpowiednio przekształconego wzoru

wyliczamy indukcyjność L cewki w pętli sprzężenia zwrotnego. Następnie korzystając powyższego wzoru obliczamy częstotliwości generowanych drgań zakładając stałość indukcyjności i pojemności. Otrzymane wyniki grupujemy w tabeli.

I tak otrzymujemy wyniki:

• indukcyjność L cewki ( obliczona dla pojemności 1000 [pF] i zmierzonej częstotliwości 16,83 [kHz] wynosi 0,089 [H]

• dla tej wartości indukcyjności przy zmianach pojemności otrzymujemy następujące wartości częstotliwości

f [Hz]	C [pF]
53348,858	100
37723,339	200
30800,978	300
26674,429	400
23858,335	500
21779,580	600
20163,973	700
18861,670	800
17782,953	900
16870,390	1000
16085,286	1100
15400,489	1200
14796,311	1300
14258,082	1400
13774,616	1500
13337,215	1600
12938,999	1700
12574,446	1800
12239,067	1900
11929,167	2000

6. WNIOSKI

• W generatorze LC Meissnera im większa pojemność kondensatora w pętli sprzężenia zwrotnego tym mniejsza wartość generowanej częstotliwości.

• Wraz ze wzrostem pojemności przyrosty częstotliwości są coraz mniejsze.

• W przypadku generatora RC z filtrem podwójne T obserwujemy podobną zależność ( wraz ze wzrostem rezystancji maleje częstotliwość generowanych drgań ).

• W generatorze Meissnera istnieje możliwość łatwego przestrajania częstotliwości poprzez zmianę pojemności lub indukcyjności.

• Generator LC charakteryzuje się możliwością uzyskania dużej mocy przy dobrej sprawności.

• Wadą generatora LC jest niestabilność generowanej częstotliwości.

• W przypadku generatora z filtrem podwójne T wzmocnienie α wzmacniacza musi wynosić co najmniej α=11. Jest to związane ze spełnieniem warunku amplitudy, ponieważ sam filtr tłumi sygnał.

• W przypadku teoretycznego obliczenia częstotliwości generowanych przez generator LC zauważamy, że charakterystyki ( teoretyczna i pomierzona) przecinają się w punkcie, dla którego przeprowadzaliśmy obliczenia ( dla pojemności 1000 [pF] ). Na wykresie, wskutek aproksymacji linii, ten punkt jest nieco przesunięty w prawo.

---