КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Высокочастотный генератор, управляемый напряжением
RC-генератор LC-генератор ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
На выходе нелинейных аналоговых устройств, в отличие от линейных устройств, возникают новые спектральные составляющие. К нелинейным аналоговым устройствам обработки звуковых сигналов можно отнести: · генераторы сигналов различной формы, · компрессоры и экспандеры, · перемножители аналоговых сигналов, · модуляторы и демодуляторы, · коммутаторы.
В LC генераторах частота генерируемых колебаний задаётся колебательным контуром, подключённым к усилителю по «трёхточечной» схеме. Для получения 3-й точки применяют трансформатор (схема Майснера), автотрансформатор (схема Хартли) или ёмкостной делитель напряжения (схема Колпитца). Генерация может возникнуть только при выполнении двух условий: · баланс фаз – фазовый сдвиг в замкнутой цепи усилитель – колебательный контур равен 0 или 2 π; · баланс амплитуд – усиление сигнала в замкнутой цепи усилитель – колебательный контур равно единице.
Задание 1). Соберите модель LC генератора с ёмкостным делителем напряжения (схема Колпитца) (Рис. 3.1). Номиналы L1, C1, C2 введите в соответствии с вариантом задания (Табл. 3.1).
Таблица 3.1
2). Рассчитайте резонансную частоту колебательного LC-контура: , . (3.1) 3). В режиме анализа Transient: · Постройте временную характеристику сигнала U вых =f(t). · Измерьте длительность переходного процесса. · В установившемся режиме измерьте амплитуду сигнала Umax , длительность периода Т и частоту колебаний F. Сравните с расчётным значением частоты, полученным в пункте 2).
· Измерьте постоянные напряжения в узлах схемы. 4). Измените величину индуктивности L1 на -20% и измерьте Т и F. Повторите эти измерения при изменении L1 на -10%, на +10% L1, на +20%. Постройте регулировочную характеристику - зависимость периода Т и частоты F от величины индуктивности L1. 5). Изменяя величину индуктивности L1, настройте генератор на частоту 1,0 МГц. 6). В режиме анализа Transient \ DSP Parameters \ Limits для сигнала U вых в установившемся режиме: · Установите число точек (Number of Points) =8; · Постройте спектральную характеристику; · Измерьте коэффициент гармоник по второй … седьмой гармоникам и общий Кг; · Результаты анализа по данному пункту представьте в виде спектральных графиков и в табличном виде. 7). Повторите измерения по пункту 6) в переходный период (при амплитуде сигнала, равной 0,7 U max). 8). Задайте для L1, C1, C2 линейные температурные коэффициенты TC1=0,0001. Измерьте частоту сигнала U вых при температурах -400, -200, 00, +200, +400, +600. Постройте графики зависимости периода и частоты сигнала U вых от температуры. 9). Задайте для L1 TC1=0,0001 и для C1, C2 TC1= -0,0001 и повторите пункт 7). 10). По всем проведенным исследованиям сделайте выводы. 11). Оформите документы «Схема электрическая принципиальная» (Э3) и «Перечень элементов» (ПЭ3). 12). Разработайте печатную плату [5]. RC-генераторы строятся по схеме усилителя с положительной обратной связью (ОС). В цепи ОС включены фазосдвигающие RC-звенья. Условие возникновения генерации – баланс фаз (фазовый сдвиг в замкнутой цепи «усилительный каскад – цепь ОС» должен быть равен или кратен 2 p) и баланс амплитуд (затухание сигнала в цепи ОС должно компенсироваться усилением сигнала в усилительном каскаде). Задание 1). Соберите модель схемы RC генератора с 3-звенным фильтром верхних частот (ФВЧ) в цепи ОС (Рис. 3.2). Номиналы резисторов и конденсаторов введите в соответствии с вариантом задания (Табл. 3.2).
Таблица 3.2
2). В режиме AC постройте АЧХ и ФЧХ фазосдвигающего звена C1- R1. Определите частоту, на которой фазовый сдвиг равен 600 (p /6), и затухание звена на этой частоте. (Три таких звена дадут фазовый сдвиг p /2, и если усилительный каскад также даст фазовый сдвиг p /2, то будет выполнено условие баланса фаз - фазовый сдвиг в замкнутой цепи «усилительный каскад – цепь ОС» равен 2 p). 3). В режиме анализа Transient: · Постройте временную характеристику сигнала U вых =f(t). · Измерьте длительность переходного процесса. · В установившемся режиме измерьте амплитуду сигнала Umax, длительность периода U вых и частоту колебаний. Сравните частоту Uвых со значением частоты, полученным в пункте 2). · Измерьте постоянные напряжения в узлах схемы. 4). Установите величину ёмкости С каждого из трёх конденсаторов С1, С2, С3 С=10.0 N и измерьте частоту Uвых. Повторите эти измерения для С=15.0 N, С=20.0 N, С=25.0 N и постройте регулировочную характеристику - зависимость периода Т и частоты F от величины ёмкостей С. 5). Определите по регулировочной характеристике, при каком значении ёмкостей С частота F=1 кГц. Введите это значение ёмкостей С1, С2, С3 (ближайшее значение из ряда Е96) в модель схемы (Рис. 3.2). 6). Войдите в режим Transient и измерьте частоту сигнала Uвых. 7). В режиме анализа Transient \ DSP Parameters \ Limits для сигнала U вых в установившемся режиме: · Установите число точек (Number of Points) =8; · Постройте спектральную характеристику; · Измерьте коэффициент гармоник по второй … седьмой гармоникам и общий Кг. 8). Повторите измерения по пункту 7) в переходный период (при амплитуде сигнала, равной 0,7 Umax). 9). Задайте для R1 - R3 и для C1- C3 линейные температурные коэффициенты TC1=0.0001. Измерьте частоту сигнала U вых при температурах -400, -200, 00, +200, +400, +600. Постройте графики зависимости периода Т и частоты F сигнала Uвых от температуры. 10). Задайте для R1 - R3 TC1=0,0001 и для C1- C3 TC1= - 0,0001 и повторите п.9). 11). По проведенным исследованиям сделайте выводы. 12). Оформите документы «Схема электрическая принципиальная» (Э3) и «Перечень элементов» (ПЭ3).
13). Разработайте печатную плату [5].
Высокочастотные генераторы, управляемые напряжением (ГУН-ВЧ) строятся по схеме LC-генератора. В качестве ёмкости в колебательный LC-контур включены варикапы – конденсаторы, управляемые напряжением.
Задание 1). Соберите модель схемы ГУН-ВЧ (Рис. 3.3). Номиналы индуктивностей введите в соответствии с номером задания (Табл. 3.3). Таблица 3.3
Управляющее напряжение Uупр моделируется генератором импульсных сигналов V2. Введите в схему (Рис. 3.3). импульсный источник напряжения V2 - MODEL PULSE PUL (VZERO=0.5 VONE=1.0 P1=1U P2=2U P3=11U P4=12U P5=22U).
2). В режиме анализа Transient: · Измерьте у выходного сигнала Uвых длительность периода Т и частоту колебаний F при установленных значениях Uупр (0.5 и 1.0). · Измерьте постоянные напряжения в узлах схемы. 3). Установите Uупр =1.2 (VONE =1.2) и измерьте Т и f. Повторите измерения при Uупр =1.4, Uупр =1.4, Uупр =1.6, Uупр =1.8, Uупр =2.0. Постройте регулировочную характеристику - зависимость периода Т и частоты F от Uупр. 4). В режиме анализа Transient \ DSP Parameters \ Limits для сигнала U вых при Uупр =1.0: · Установите число точек (Number of Points) =6; · Постройте спектральную характеристику; · Измерьте коэффициент гармоник по второй … пятой гармоникам и общий Кг; 5). Задайте для L1, L2 линейный температурный коэффициент TC1=0,0001. Измерьте частоту сигнала Uвых при температурах -400, -200, 00, +200, +400, +600. Постройте графики зависимости периода Т и частоты F сигнала U вых от температуры. 6). По проведенным исследованиям сделайте выводы. 7). Оформите документы «Схема электрическая принципиальная» (Э3) и «Перечень элементов» (ПЭ3). 8). Разработайте печатную плату [5].
Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 54; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |