“Фазорегулятор системы управления широтно-импульсным преобразователем ЭПС”
Выполнили:
студентыгруппы ЭТ-002
Недобой Д. А.
Миронов А.
Белослудцев Е.
Корнеев В.
Николаев И. Ю.
Санкт-Петербург
Цель работы – изучение устройства и функционирования фазорегулятора для формирования последовательностей импульсов управления, сдвинутых друг относительно друга, применительно к широтно-импульсному преобразователю напряжения электропоезда ЭР-12.
ПРОГРАММА РАБОТЫ
1. Исследование работы задающего генератора (ЗГ).
2. Исследование работы триггера формирователя импульсов(ФИ1).
3. Исследование сигнала на выходе генератора пилообразного напряжения (ГПН).
4. Исследование характеристик устройства сравнения.
5. Исследование совместного функционирования блоков системы фазового регулирования.
СХЕМА ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Рис. 1
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Исследование работы задающего генератора(ЗГ)
Включаем питание лабораторной установки. Устанавливаем переключатель П1 в положение 1. Запускаем сканирование осциллографа, нажав кнопку 
в верхней части экрана.
Изменяя напряжение на входе триггера 
с помощью потенциометра 
определяем верхний 
и нижний 
пороги переключения триггера и уровни напряжения на выходе триггера 
и 
. Момент переключения триггера определяем по мгновенному изменению напряжения на выходе триггера на экране осциллографа. Напряжения и измеряем по вольтметру; и – по каналу А.
Повторяем опыт для 3-го положения переключателя П1. Результаты занесены в табл. 1.
Таблица 1
| Положение П1 | , В
| , В
|  , В
|  , мс
| , В
| , В
| ||||
| опыт | расчет | опыт | расчет | max | min | опыт | расчет | |||
| 0,5 | 0,83 | -0,6 | -0,83 | -10 | 1,25 | 1,04 | -10 | |||
| 1,4 | -1,4 | -2 | -10 | 2,5 | 2,51 | -10 |
Отключаем инвертирующий вход усилителя отпотенциометра . Устанавливаем автоколебательный режим работы триггера , замкнув его обратную связь с помощью перемычки 
. Переключаем провод, соединяющий коннектор с выходом триггера к конденсатору 
для исследования сигнала . Запускаем сканирование виртуального осциллографа. Устанавливаем удобную для работы калибровку виртуального осциллографа по напряжению и времени.
Определяем максимальное 
и минимальное 
напряжение на конденсаторе , а также период генерирования сигналов .
Повторяем опыт для 1-го положения переключателя П1. Результаты занесены в табл. 1.
Снимаем перемычку .
Пример расчета для 1-го положения переключателя П1:
В;
В;
мс.
На рис. 2 представлена переходная характеристика компаратора ЗГ.
2. Исследование работы триггера формирователя импульсов (ФИ1)
Переключатель П1 и тумблер Т1 устанавливаем в положение 1. Изменяя напряжение на выходе усилителя 
с помощью потенциометра , определяем напряжение переключателя триггера 
. Момент переключения наблюдаем по осциллографу, напряжение – по вольтметру.
Повторяем опыт для 2-го положения тумблера Т1. Результаты занесены в табл. 2.
Таблица 2
| Положение Т1 | , В
|  , мс
| ||
| опыт | расчет | опыт | расчет | |
| 0,99 | 0,91 | 0,2 | 0,52 | |
| 3,09 | 2,87 | 0,125 | 0,57 |
Отключаем вход усилителя от потенциометра . Устанавливаем перемычку . С помощью виртуального осциллографа замеряем длительность положительных выходных импульсов усилителя () для обоих положений тумблера Т1. Результаты занесены в табл. 2.
Пример расчета для 1-го положения тумблера Т1:
В,
где 
– напряжение источника питания;
мс;
Ом.
На рис. 3 представлена переходная характеристика компаратора ФИ1.
3. Исследование характеристик устройства сравнения
Устанавливаем потенциометром напряжение, равное 0. Тумблер Т2 переключаем в положение 1. Изменяя напряжение 
с помощью потенциометра через 0,5 В измеряем время задержки переключения компаратора (
). Напряжение изменяем до тех пор, пока 
. Результаты занесены в табл. 4.
Повторяем опыт для 2-го положения тумблера Т2.
Таблица 4
| Uу, В | 0,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | ||||||
| t1, мс | опыт | |||||||||
| расч | ||||||||||
| λ | опыт | 0,88 | 0,86 | 0,84 | 0,62 | 0,56 | 0,32 | 0,20 | 0,08 | |
| расч | 1,00 | 0,88 | 0,75 | 0,63 | 0,50 | 0,38 | 0,25 | 0,13 |
Пример расчетапри 
В:
мс.
На рис. 4 представлены опытные и расчетныезависимости 
.
4. Исследование совместного функционирования блоков системы фазового регулирования
Подключаем гнездо 
коннектора к общей точке лабораторной установки. Провода, соединяющие гнезда 
и с общей точкой лабораторной установки при исследовании осциллограмм не трогаем. Включаем канал Bвиртуального осциллографа. Зарисовываем следующие совмещенные осциллограммы при неизменной калибровке осциллографа по времени:
- входного напряжения ЗГ по инвертирующему входу () и выходного напряжения ЗГ (
). Подключаем гнездо 
к выходу триггера 
, 
– к инвертирующему входу триггера . Устанавливаем удобную калибровку осциллографа по времени и по напряжению. Зарисовываем осциллограммы;
- и преобразованного сигнала ЗГ (
) (гнездо после сопротивления 
);
- и входного сигнала ФИ1 по неинвертирующему входу (
);
- и выходного сигнала 
(
);
- и выходного сигнала ФН (
);
- и выходного сигнала ГПН (
);
- и выходного напряжения ФР (
) для напряжения управления 0 и 1,5 В.На рис. 5 представлены временные диаграммы работы фазорегулятора, построенные на основании полученных осциллограмм.
