Лэти» радиотехнические цепи и сигналы лабораторный практикум санкт-Петербург Издательство спбгэту «лэти» 2003

Вид материала

Практикум

Содержание 12.2. Описание лабораторной установки 12.3. Задание и указания к выполнению работы Содержание отчета Контрольные вопросы Список литературы

Подобный материал:

• Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство спбгэту «лэти» 2006, 1935.03kb.
• Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство спбгэту «лэти» 2006, 648.91kb.
• Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство спбгэту «лэти» 2004, 1302.72kb.
• СПбгэту центр по работе с одаренной молодежью информационное письмо санкт-Петербургский, 63.77kb.
• Новые поступления за январь 2011 Физико-математические науки, 226.57kb.
• Методические указания по выполнению курсового проекта Санкт-Петербург, 552.69kb.
• Отчет по производственно-технологической практике на тему «Исследование управляющей, 74.72kb.
• Программа экзамена по курсу «Радиотехнические цепи и сигналы,, 67.29kb.
• 1. Обязательно ознакомиться с пакетом заранее. Все вопросы можно обсудить с редакторами, 215.48kb.
• Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению 140400. 68 «Электроэнергетика, 93.68kb.

12.2. Описание лабораторной установки

Установка состоит из лабораторного макета и подключенных к нему осциллографа и электронно-счетного частотомера (ЭСЧ). Лабораторный макет включает в себя генератор прямоугольных импульсов, с помощью которого периодически включается и выключается АГ; сам АГ вместе с аттенюатором (делитель напряжения R2, R3) и линией задержки (выполняющей роль фазовращателя), включенными в цепь обратной связи; цепь, вырабатывающую сигнал синхронизации осциллографа; источник питания.



Рис. 12.3

Затухание аттенюатора и задержка регулируются с помощью переключателей, расположенных на лицевой стенке макета. Упрощенная схема макета изображена на рис. 12.3.

12.3. Задание и указания к выполнению работы

1. Подключить осциллограф и ЭСЧ к макету в соответствии с надписями на передней панели макета. Включить макет и измерительные приборы, установить переключатели аттенюатора и фазовращателя на нуль, включить импульсный режим работы и с помощью регулировки уровня синхронизирующего сигнала соответствующей ручкой на осциллографе (в режиме ждущей развертки, если таковая есть у используемого прибора; в противном случае — воспользоваться ручкой «стабильность») получить осциллограмму процесса нарастания амплитуды колебаний АГ. Примерный вид осциллограммы приведен на рис. 12.4.



Рис. 12.4

После этого тумблером на передней панели макета переключить режим его работы на непрерывный и измерить частоту генерируемого сигнала.

Из рис. 12.4 видно, что в начале процесса самовозбуждения наблюдается экспоненциальный рост амплитуды колебаний, затем он замедляется и в установившемся состоянии прекращается. Значения амплитуд в моменты и можно определить как и . Здесь есть некая постоянная. Если брать отсчеты амплитуд так, чтобы и отличались на время, равное одному периоду (берутся значения соседних амплитуд в верхней части осциллограммы, измеряемые относительно нулевого значения) , где  — частота, измеренная при непрерывном режиме работы, можно предположить, что и практически не отличаются друг от друга. Тогда значение α можно определить как . По известному α находится значение крутизны по первой гармонике:

.

В ходе выполнения работы измеряются: частота колебаний АГ, крутизна по первой гармонике в начале процесса установления, в его середине и в конце. Указанные измерения производятся для всех комбинаций положений переключателей аттенюатора и фазовращателя. Переключатель аттенюатора проградуирован в децибелах, переключатель фазовращателя — в микро­секундах. Если время задержки измерено в микросекундах, а частота  — в мегагерцах, то произведение дает фазу в радианах. Значение , которое подставляется в выражение для , складывается из двух составляющих: и , определяемой положением переключателя аттенюатора. Таким образом, значение  (в децибелах): . Значения ₀, R, C приведены на лицевой панели макета.

Содержание отчета

В отчете должны быть приведены расчетные значения для всех измерений, при которых АГ самовозбуждался (по три значения для каждого измерения), и значения отклонения частоты (расчетные и измеренные). Также должна быть приведена блок-схема макета (в соответствии с рис. 12.3).

Контрольные вопросы

1. Какие механизмы генерации колебаний Вам известны?
   
2. Как выглядит условие генерации незатухающих колебаний в цепи с диодом, обладающим отрицательным дифференциальным сопротивлением?
   
3. Какое условие должно быть выполнено, чтобы в цепи обеспечивалась положительная обратная связь?
   
4. Нарисуйте схему Колпитца («емкостная трехточка») и обоснуйте топологию подключения реактивных цепей к активному элементу (транзистору).
   
5. Нарисуйте схему Хартли («индуктивная трехточка») и обоснуйте топологию подключения реактивных цепей к транзистору.
   
6. Каким образом обеспечивается условие роста амплитуды в начале процесса самовозбуждения?
   
7. Почему из двух решений дифференциального уравнения автогенератора выбирается только одно?
   
8. Как зависит скорость нарастания амплитуды колебания автогенератора от следующих параметров:
   

а) коэффициента передачи цепи обратной связи;

б) коэффициента передачи активного элемента (транзистора);

в) нагруженной добротности резонансного контура;

г) характеристического сопротивления резонансного контура.

9. Как выглядит уравнение «баланса фаз» для автогенератора с линией задержки между резонансным контуром и входом активного элемента?
   
10. Понятие баланса фаз и амплитуд.
    
11. Почему при увеличении времени задержки в лабораторном макете колебания сначала пропадают, а при приближении времени задержки к 2 мкс возникают снова?
    
12. Определить вторую из возможных частот генерации для схемы генератора, изображенной на рисунке. Усилитель инвертирующий. Линия задержки идеальная,  мкс.
    

Список литературы

1. Иванов М. Т., Сергиенко А. Б., Ушаков В. Н. Теоретические основы радиотехники. — М.: Высш. шк., 2002.
   
2. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. для вузов по спец. «Радиотехника». — М.: Высш. шк., 2000.
   
3. Гоноровский И. С., Демин М. П. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. пособие. — М.: Радио и связь, 1994.
   
4. Иванов М. Т., Сергиенко А. Б., Ушаков В. Н. Теоретические основы радиотехники. Характеристики детерминированных и случайных сигналов. Линейные цепи: Учеб. пособие / Под ред. В. Н. Ушакова; ГЭТУ. СПб., 1997.
   
5. Иванов М. Т., Сергиенко А. Б., Ушаков В. Н. Теоретические основы радиотехники. Согласованная и дискретная фильтрация сигналов. Нелинейные цепи. Автогенераторы: Учеб. пособие / Под ред. В. Н. Ушакова; СПбГЭТУ. СПб., 1999.
   

Содержание

1. Исследование спектров периодических последовательностей импульсов 3

2. Гармонический синтез сигналов 14

3. Исследование функций распределения и плотностей вероятности значений случайных сигналов 23

4. Исследование характеристик частотно-избирательных цепей на основе колебательных контуров 35

5. Исследование прохождения амплитудно модулированных сигналов через избирательные цепи 45

6. Преобразование случайных процессов в линейных цепях 56

7. Синтез сигналов по дискретным отсчетам 70

8. Радиотехнические устройства с обратной связью 78

9. Преобразование гармонического колебания в нелинейной безынерционной цепи 87

10. Нелинейные радиотехнические устройства 95

11. Исследование RС-автогенераторов 103

12. Исследование процесса самовозбуждения LC автогенератора 112

Список литературы 119


Радиотехнические цепи и сигналы


Лабораторный практикум


Редактор Э. К. Долгатов

ЛР № 020617 от 24.06.98

Подписано в печать Формат 6084 1/16. Бумага офсетная.

Печать офсетная. Гарнитура «Times». Усл. печ. л. 6,81. Уч.-изд. л. 7,5.

Тираж 350 экз. Заказ          

Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5