Осциллограф

2 Функционалдық генератор

3 ОК LM741

4 Резисторлар

Териядан қысқаша мағлұмат

Күшейту коэффициентінің инверттік күшейткіші ОК-ке кері әсер етуімен келесі (9.1-сурет.) формуламен табылады:

K_k=-R1/R2 (9.1)

формуланы “-” таңбасы инверттік күшейткіштің шығыс кернеуі, кіріс кернеуімен қарама-қарсы фазада болады.

Күшейткіштің тұрақты шығыс кернеуін U_0шығ құраушысының, күшейту коэффициентімен К_к ығысу кернеуіне U_ы тәуелділігі келесі формуламен анықталады:

U_0шығ=U_ы·К_к (9.2)

Тәжірибенің жүргізілу тәртібі.

1-тәжірибе. Инверттік күшейткіштің синусойдалық кернеуді күшейту режиміндегі жұмысы.

9.1-суретінде бейнеленген 11-006 файлын сұлбасымен ашыңдар. Сұлбадағы компонентерді берілген параметрдің мәні бойынша күшейткіш кернеудің К_к күшею коэффициентін есептеңдер. Сұлбаны іске қосыңдар. Синусойдалдық кіріс U_к және шығыс U_шығ кернеулерінің амплитудаларын, тұрақты шығыс кернеуін құраушымен, шығыс және кіріс кернеулерінің арасындағы фазалардың әр түрлілігін өлшеңдер. Өлшенген нәтиженің күшейту коэффициентін күшейткіш кернеу К_к бойынша есептеңдер.

7.1-бөлімінде есептелген ығысу кернеуінің U_ы мәнімен, күшейту коэффициентінің есептелген мәнін пайдалана отырып, тұрақты шығыс тоғының құраушысын есептейміз. Мұның да нәтижесін “Тәжірибелер нәтижесі” бөліміне енгізіңіз.

9.1 – сурет. Инверттік күшейткішінің операциялық күшейткіші бойынша өлшеу

2-тәжірибе. Сұлбадағы параметрлердің жұмыс режиміне әсерін зерттеу.

Кедергілердің мәні R1 10кОм-ға тең болатындай етіп алыңдар, генератордың синусойдалық кернеуінің амплитудасы – 100мВ-қа тең. 100мV/del, 500mV/del белгілеңдер. Сұлбаны іске қосыңдар. Сұлбадағы жаңа параметрлер бойынша 1-тәжірибенің барлық өлшеулер мен есептеулерін қайталаңдар. Нәтижесін “Тәжірибенің нәтижесі” бөліміне жазамыз.

Тәжірибелер қорытындысы:

1-ші тәжірибе.

Кіріс сигналындағы синусоидалық күшейткіш тәртібіндегі күшейту жұмысы.

Күшейткіш коэффициенті _____________________________________

Кіріс кернеуіндей амплитуда U_кір________________________________

Шығыс кернеуіндегі амплитуда U_шығ____________________________

Шығыс кернеуін тұрақты құру U_0шығ.__________________________

Шығыс және кіріс кернеуінің арасындағы фаза айырмашылығы________

2-ші тәжірибе.

Әсер ету параметр сұлбасының тәртібі және оның жұмысының зерттелуі.

Күшейткіш коэффициенті К_у- _________________________________

Кіріс кернеуіндегі амплитуда U_{кір______}____________________________

Шығыс кернеуіндегі амплитуда U_шығ ___________________________

Шығыс кернеуін тұрақты құру U_0шығ _______________________________

Шығыс және кіріс кернеуінің арасындағы фаза айырмашылығы__________

Бақылау сұрақтары:

1. 11.6-суретіндегі күшейткіш сұлбасын қалай есептейміз?

2. 11.6-суретінде кіріс және шығыс кернеуіндегі сұлбасындағы фаза айырмашылығын қалай өлшейміз?

3. Өлшенген және есептелген арасында тұрақты шығыс кернеуінің құру өзгешелігін бағалаңыз?

4. Шығыс кернеуінің амплитудасы 1-ші эксперименттегі өлшенгенде тұрақты шығыс кернеуін құрушы қанша пайыз болады?

5. Күшейткіш коэффициентінің әсер ету 9.1-суреттегі параметр сұлбалары қандай?

6. Күшейткіш коэффициенті сұлбасы 9.1-суреттегі тұрақты шығыс кернеуінің әсер қандай болады?

№10 зертханалық жұмыс

Тербеліс генераторын зерттеу

Жұмыстың мақсаты:

1. Тербеліс генераторының жұмыс істеу принципімен танысу

2. Генератордың жиілігін анықтау

Қысқаша теориялық мәліметтер

Гармоникалық тербелістер генераторы құрамында жиілікті таңдайтын тізбек және активті элементті құрылғылары бар. Жиілікті таңдайтын тізбек түріне байланысты олар LC және RC генераторлар бөліп бөлінеді. LC түріндегі генератордың жоғарғы жиілікті тұрақты тербелістері болады, гармоникалық коэффициенттері аз болган жағдайда да тербелістер жүре береді және т.б. Мұндай генераторларда шығыс кернеуі гармоникалық тербелістеріне жақын. Бұл LC контурдың тербелістерінің жақсы фильтрлеу (сүзгілеу) қасиеті бар екеніне байланысты. LC генератордың кемшіліктеріне бұл генератордың тұрақты және жоғары температурасын тек индекаторлы катушка арқылы ала алатыны жатады.

LC генератордың базалық сұлбасы 10.1-суретте көрсетілген. 10.1-(a) суретті индуктивті үшнүктелі немесе Хартли сұлбасы деп атайды, 10.1-(б) суретті үшнүктелі сыйымдылық немесе Колпитц сұлбасы деп атайды, 10.1-(в) суретті трансформаторлы немесе Майсснер сұлбасы деп атайды. Барлық сұлбалар R_C,R₁,R₂ резисторлары арқылы тұрақты ток үшін қажетті режим құрастырады. Cb және Ce конденсаторлары блокталған, ал С конденсаторын байланыс конденсаторы деп атайды. Автотербелістердің жиілігі барлық сұлбалары үшін Томпсон формуласы арқылы табылады:

F₀ = (10.1)

Компитц сұлбасы үшін:

C_К=С₁ 2С2/(C₁+C₂) (10.2)

Қорек көзін қосқанда генератор жұмыс істеу үшін к>1 үлкен болу керек, ал к>1 үлкен болғаны үшін к=1 болады.

Колпитц генераторы модельдеген (жобалаған) кезімізде 10.2-сурет, бұл автогенератордың сұлбасы EWM 4.1 программасының каталогында келтірілген. Бұл сұлба базалық сұлбаға қарағанда, эмиттерлі қайталауыш арқылы жасалынады. 10.2-суреттегі сұлбалық есептеу формулалары:

С_к=1мкф; f₀=1/ =159,15 Гц (10.3)

Шығыс сигналын оссиллограф арқылы тексерілуі 10.2-суретте келтірілген. 10.2-а сұлбаны жобалау дұрыс шықпайды. Біріншіден, тербеліс периоды кезінде ZOOM режим арқылы визерлі сызғыш Т2-Т1=6,72 мс-қа тең болады. Екіншіден, тербеліс формасы толықтай синусойдалы емес.

Тербеліс генераторының жиілігі біріншісін f₀=1/ =79,62 Гц. Осциллограф арқылы тексерілгенде, осы мәнге сәйкес жиілікті нәтиже алынады 81,7 Гц.

Тізбектелген автогенератордың бірі байланыс тізбегінде болуы керек. Автотербелісті жиелікте фазалы қозғалыс 180⁰-қа тең болады. Осындай тербеліс үшін кемінде 3 LC тізбек керек болады. Шынында да, әрбір RC буынның ең қолайлы жағдайда да фазалық қозғалысы 90⁰-қа кем болады. Осыған сәйкес 2 буынның фазалық қозғалысы кемінде 180⁰ болуы керек.

8.5-суретте генератордың тізбектегі сұлбасы келтірілген. Бұл сұлба 4 буынды RC тізбегі және транзисторлы каскадтағы ортақ эмиттер режимінде жасалынған. Мұндай генератордың жиілік генераторы мына формуламен табылады:

F₀=1/4,9 SR=2,167 Гц (10.4)

Ал модельдеу (жобалау) кезінде 3,17 Гц және т.б. Фазалы қозғалмалы 3 буынды RC генераторының сұлбасы (а) оның шығыс сигналының осциллограммасы.

Қозғалысты фазада тізбек үшін, 3 буынды RC генераторының жиілік тербелісін мына формуламен есептейміз:

F₀=1/(2RC =3,064 Гц (10.5)

F₀= 1/(2RC 1,678 Гц (10.6)

Бақылау сұрақтары:

1. Қандай жағдайда күшейткіш құрылымы, кері байланыс кезінде автогенераторға айналуы мумкін?

2. 8.4-сурет генератордағы сигналдың формуласын және амплитудасының жиілігін тексеріңіз?

3. 8.5-суреттегі RC генераторының жиілік тербелісін және де сигналдың формуласын тексеріңіз?

№11 зертханалық жұмыс

Дата добавления: 2015-05-06