Лабораторная работа №1
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫLC-ГЕНЕРАТОРА ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ
Ход работы.
Исследование режимов самовозбуждения генератора.
1.1 ВАХ полевого транзистора. Снимаем зависимость силы тока стока от величины напряжения смещения: 
. Для этого: ручкой «Смещение» на лицевой панели блока питания лабораторной установки устанавливаем по вольтметру величину напряжения смещения и записываем величину силы тока стока. Данные представлены в табл. 1. Строим график зависимости , учитывая, что 
.
| Uсм, В | 0.0 | -0.4 | -0.8 | -1.2 | -1.6 | -2.0 | -2.4 | -2.8 | -3.2 | -3.6 | -4.0 | -4.4 | -4.8 | -5.2 | -5.6 | -5.8 |
| Iс, мА | 4.62 | 4.00 | 3.49 | 3.01 | 2.57 | 2.19 | 1.80 | 1.44 | 1.13 | 0.86 | 0.38 | 0.59 | 0.19 | 0.07 | 0.01 | 0.00 |
Мягкий» режим работы автогенератора.
По графику зависимости 
определите напряжение смещения Uсм, соответствующее середине линейного участка ВАХ. Uсм = -1.8 В. С помощью ручки «Смещение» устанавливаем величину этого напряжения. Ручкой «М» плавно увеличивая взаимную индуктивность контуров, добиваемся появления генерации автогенератора: на выходе автогенератора скачком возникает напряжение, появление которого можно наблюдать с помощью осциллографа или вольтметра.
Получаем устойчивые колебания на выходе генератора с минимальной амплитудой (не более 0,5 В), вращая ручку «М». Запишите при каком положении ручки 
скачком возникает напряжение генератора. Значение 
называют критическим значением обратной связи.
- Не изменяя положения ручки «Смещение» получите колебания генератора с максимальной амплитудой.
- Добейтесь прекращения колебаний, вращая ручку «М».
- Запишите значение напряжения смещения 
и величину взаимной индуктивности 
, (положение ручки «М»), при которых прекратились колебания. Данные внесите в таблицу 2.
|
|
| E=-1.8 В; M1= 0.9 мГн; M2=0.9 мГн | ||||||
| При увеличении М | ||||||
| М, мГн | 0.9 | 1.4 | 1.8 | 2.2 | 2.6 | |
| Uст, В | 0.0006 | 0.924 | 1.045 | 1.152 | 1.259 | 1.294 |
| При уменьшении М | ||||||
| М, мГн | 0.9 | 1.4 | 1.8 | 2.2 | 2.6 | |
| Uст, В | 0.0006 | 0.927 | 1.046 | 1.153 | 1.272 | 1.294 |
Жесткий» режим работы автогенератора.
Выбираем положение рабочей точки на нелинейном участке ВАХ и устанавливаем соответствующее значение напряжения смещения.
Изменяя положение ручки «М», добиваемся генерации автогенератора. Вращая ручку «М», добиваемся появления генерации при некотором M = Mкр1 (Mкр1 – критическое значение взаимной индуктивности контуров), и срыва колебаний при некотором М = Мкр2. (Мкр2<Мкр1 ).
| E=-4 В; M1= 2.0 мГн; M2=1.6 мГн | |||||
| При увеличении М | |||||
| М, мГн | 1.8 | 2.2 | 2.6 | ||
| U, В | 0.0005 | 0.0005 | 0.906 | 1.036 | 1.068 |
| При уменьшении М | |||||
| М, мГн | 1.4 | 1.6 | 2.6 | ||
| U, В | 0.0005 | 0.0005 | 0.811 | 1.03 | 1.065 |
Исследование колебательных характеристик автогенератора.
Отключаем обратную связь. При этом схема превращается в резонансный усилитель.
Включаем генератор низкой частоты. Устанавливаем на выходе генератора напряжение равное 0,1 В, частоту около 20 кГц, с выхода генератора подайте напряжение на вход резонансного усилителя (гнездо КТ1), ко выходу (гнезда КТ3) подключить осциллограф и вольтметр переменного напряжения. Определяем резонансную частоту контура fрез= 27.1 Гц. Устанавливаем напряжение смещения Uсм1 = -2В, соответствующее работе генератора в «мягком» режиме. Изменяя напряжение на входе усилителя Uвх, с помощью ручки «Амплитуда» снимаем амплитудную характеристику резонансного усилителя Uвых= f (Uвx) на резонансной частоте. Данные заносим в таблицу.
|
|
| Uвх, В | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 | 0.70 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 |
| Uвых, В | 0.23 | 0.50 | 0.60 | 0.68 | 0.80 | 0.90 | 0.97 | 0.23 | 0.50 | 0.60 | 0.68 |
| К | 2.30 | 2.50 | 2.00 | 1.70 | 1.60 | 1.50 | 1.39 | 2.30 | 2.50 | 2.00 | 1.70 |
| I1, мА | 0.12 | 0.26 | 0.32 | 0.36 | 0.42 | 0.48 | 0.51 | 0.12 | 0.26 | 0.32 | 0.36 |
| Sср, мА/В | 1.22 | 1.32 | 1.06 | 0.90 | 0.85 | 0.79 | 0.73 | 1.22 | 1.32 | 1.06 | 0.90 |
Определяем коэффициент усиления по формуле: 
Определяем по ВАХ крутизну характеристики для рабочей точки, соответствующей «мягкому» режиму работы автогенератора: 
Определяем резонансное сопротивление Rрез. Его величина связана с коэффициентом усиления резонансного усилителя KU в линейном режиме (область малых значений 
):
Находим значение первой гармоники тока стока по формуле для каждого значения Uвых : 
Определите значение средней крутизны по формуле для каждого значения Uвых: 
Колебательная характеристика – зависимость I1(Uвх)
