Politechnika Śląska Instytut Elektroniki	Rok akademicki 2008/2009 semestr letni
Laboratorium Elektroniki dla Informatyków (WSZ INF sem. 4)
Generatory napięć sinusoidalnych
	Sekcja: I
Ćwiczenie wykonano:	Skład sekcji:
23 - 04 - 2009 Czwartek Godzina 19:30	Michał Kowal Damian Nalepka Paweł Student Wykonanie: wspólne

Zadanie 1. Generatory napięć sinusoidalnych. Do wzmacniacza tranzystorowego wpiąć w sprzężenie zwrotne kilka podanych układów RC i LC. Zmierzyć częstotliwość generowanych napięć i porównać układy ze sobą.

Warunek generacji można przedstawić w postaci: K(jώ)*β(jώ) = |K|*|β|*exp[j(φ+ψ)] = 1

lub można go rozłożyć na dwa warunki, które muszą być równocześnie spełnione:

- warunek amplitudy - |K|*|β| = 1

z którego wynikają wartości współczynników wzmocnienia |K| i sprzężenia zwrotnego |β| konieczne do uzyskania drgań układu:

- warunek fazy - Φ + ψ = 2π n n = 0; 1; …

który powinien być spełniony dla częstotliwości drgań generatora. Należy pamiętać, że powyższe warunki generacji obowiązują dla układów, w których czwórniki wzmacniacza i sprzężenia zwrotnego nie obciążają się wzajemnie. Założenie to nie jest spełnione dla większości generatorów tranzystorowych.

Dlatego ogólny warunek generacji, który nie wymaga założenie o nieobciążeniu wzajemnym wynika z macierzowej metody analizy układów elektronicznych.

Admitancje elementów układu mają wartości zespolone - ∆ = A(ώ) + jB(ώ)

W tej sytuacji ogólny warunek generacji można przedstawić w postaci dwóch warunków:

- warunek amplitudy - A(ώ) = 0

- warunek fazy - B(ώ) = 0

Po obliczeniu częstotliwości, dla której spełniony jest warunek fazy i podstawieniu obliczonej wartości częstotliwości f0 do warunku fazy uzyska się zależność pomiędzy parametrami elementów układu, po spełnieniu której, układ będzie generował drgania niegasnące.

Schemat samego wzmacniacza bez generatorów wpiętych w sprzężenie zwrotne.

Generatory LC

10µs i 2V na działkę; Okres - 66µs; Częstotliwość - 15,15 kHz

20µs i 2V na działkę; Okres - 180µs; Częstotliwość - 6,25 kHz

50µs i 2V na działkę; Okres - 200µs; Częstotliwość - 5 kHz

20µs i 2V na działkę; Okres - 104µs; Częstotliwość - 9,62 kHz

50µs i 2V na działkę; Okres - 450µs; Częstotliwość - 2,2 kHz

Generatory RC

0,2ms i 2V na działkę; Okres - 0,88ms; Częstotliwość - 1,14 kHz

0,1ms i 2V na działkę; Okres - 0,48ms; Częstotliwość - 2,08 kHz

50µs i 2V na działkę; Okres - 330µs; Częstotliwość - 3,03 kHz

WNIOSKI:

1. Generatory LC w prawie wszystkich przypadkach generują amplitudy o większych częstotliwościach niż generatory RC.

2. Nie wszystkie generatory, generują idealną sinusoidę.

3. Im mniejsze wartości kondensatorów, cewek i rezystorów (zależne od układu) tym większa częstotliwość ale bardziej zniekształcona sinusoida.

4. Różne wartości rezystora Rc (na kolektorze) we wzmacniaczu tranzystorowym powodują niewielkie zmiany w generowanej amplitudzie.

6

---