Аппроксимация характеристик нелинейных элементов радиотехнических цепей

В состав лабораторной установки входят источник постоянного напряжения смещения (Есм) и генератор гармонических колебаний (G). Напряжение смещения регулируется с помощью

Аппроксимация характеристик нелинейных элементов радиотехнических цепей

Контрольная работа

Компьютеры, программирование

Другие контрольные работы по предмету

Компьютеры, программирование

Сдать работу со 100% гаранией

1.Цель работы

 

Ознакомление с методами аппроксимации характеристик нелинейных элементов радиотехнических цепей; изучение методов гармонического анализа колебаний в нелинейных цепях; экспериментальные исследования преобразования спектров колебаний в нелинейных резистивных цепях.

 

2.Описание лабораторной установки

нелинейный колебание частота сигнал

Рис. 2.1. Структурная схема лабораторной установки

 

В состав лабораторной установки входят источник постоянного напряжения смещения (Есм) и генератор гармонических колебаний (G). Напряжение смещения регулируется с помощью ручки «смещение», расположенной на лицевой панели лабораторной установки, и измеряется вольтметром В7-26, подключаемым к клемме К2. Генератор G посредством переключател В1 может быть подключен к входу исследуемой нелинейной цепи или отключен от него. Выходная клемма генератора и ручки регулировки амплитуды и частоты генерируемых колебаний расположены на передней панели блока управления лабораторной установкой.

Переменная составляющая напряжения на входе исследуемой нелинейной цепи может создаваться также внешним генератором Г4-18А при его подключении к клемме К1. Если включены внешний и внутренний генераторы, то напряжение на входе исследуемой цепи представит собой сумму постоянной составляющей и двух гармонических составляющих с разными амплитудами и частотами. Действующее значение переменных составляющих на входе и выходе цепи измеряются вольтметром В3-38.

Мгновенное значение выходного напряжения можно наблюдать на экране осциллографа. Если нагрузкой является резистор, то напряжение на выходе исследуемой цепи пропорционально переменной составляющей тока в нелинейном элементе, т.е., как и ток состоит из нескольких гармоник. Если же нагрзкой является колебательный контур, то напряжение на выходе цепи пропорционально только одной гармонике тока, попавшей в полосу пропускания контура.

 

3.Результаты измерений

 

Задание 1. Измерение эквивалентного сопротивления контура.

Есм=-0,9 В, Uвх= 100 мВ

Uвых= 0,21 В, Твых= 5 мкс

=0.05

Из графика 6.1.:

Крутизна характеристики в рабочей точке: S=.

Эквивалентное сопротивление контура:

 

кОм

Задание 2. Исследование спектра тока транзистора в режиме больших амплитуд.

Цепь с включенным резистором:

Параметры входного сигнала:

Есм=-2,7 В, Uвх= 1,5 В; S=

Параметры выходного сигнала (осциллограмма выходного сигнала изображена на рисунке 3.2.1.):

tи= 2 мкс, Т= 5 мкс, =

 

Рис. 3.2.1. Осциллограмма выходного сигнала

 

Цепь с включенным LC - контуром.

 

Таблица 3.2.2. Результаты измерений

Наименование параметраРезультаты измеренийРезультаты расчетовНомер гармоники тока123123Период, мкс52,51,752,51,67Частота, кГц200400600200400600Амплитуда, мВ610330120609315122

Расчет гармоник сигнала на выходе цепи:

 

;

А

 

Задание 3. Исследование спектра тока транзистора в режиме малых амплитуд.

Параметры входного сигнала:

Есм=-2,0 В, Uвх= 0,3 В; S=

 

Рис. 3.3.1. Осциллограмма выходного сигнала

 

Расчет гармоник сигнала на выходе цепи:

Аппроксимация характеристики транзистора:

 

 

Результаты измерений

Наименование параметраРезультаты измеренийРезультаты расчетовНомер гармоники тока1212Период, мкс4,82,552,5Частота, кГц200400200400Амплитуда, мВ1805117549

Задание 4. Исследование колебаний комбинационных частот.

Параметры входного сигнала генератора Г4-106:

Параметры входного сигнала внутреннего генератора:

Есм=-2,0 В

Параметры выходного сигнала:

Uвых=95 мВ

Tвых=3,3 мкс

 

4.Выводы

 

В данной лабораторной работе мною был исследован гармонический метод анализа нелинейных цепей. Были освоены 2 метода анализа - «кратных углов» и «угла отсечки». Результаты исследований совпали с теоретическими расчетами амплитудных спектров.

Похожие работы