Лабораторная работа № 6 Изучение газоразрядной лампы и релаксационных колебаний в схеме с газоразрядной лампой.

Цель работы: исследовать тип разряда, вольтамперную характеристику.

Приборы: газонаполненная лампа на монтажной панели «V-61», миллиамперметр «М-906», вольтметр «М-250», осциллограф «ЕО-213», источник постоянного тока «TYP-4208», магазин ёмкости «Р-513»,генератор звуковой частоты Г5-56.

Краткая теория

Для создания всех радиотехнических устройств, содержащих радиопередающие устройства, необходимо использование генераторов. Кроме того, генераторы входят во многие радиовещательные приемники и используются во всех телевизорах. Генераторы делятся на автогенераторы, синхронизированные генераторы и генераторы с внешним возбуждением. Автогенератором называется радиотехническое устройство, на выходе которого появляется периодический сигнал при подаче на него постоянного напряжения от источника питания.

Синхронизированным генератором называется автогенератор, на который действует малый внешний периодический сигнал. Благодаря явлению синхронизации частота колебаний автогенератора оказывается равной частоте внешнего сигнала.

Генераторами с внешним возбуждением называют усилители мощности в передатчиках. Этот генератор имеет на выходе либо один колебательный контур, либо связанные контуры для фильтрации колебаний и выделения нужных спектральных составляющих колебаний.

По форме генерируемых колебаний генераторы делят на два класса: генераторы гармонических колебаний и генераторы негармонических колебаний.

Гармонические колебания нужны в первую очередь как несущие колебания при передаче информации, негармонические колебания используются, например, для создания импульсов с целью обработки информации в ЭВМ или развёртки изображения в телевизионных системах.

Генераторы гармонических колебаний часто содержат колебательные контура, резонансная частота которых при большой добротности определяется формулой Томсона . Эти генераторы называют генераторами томсоновского типа. Частота колебаний такого генератора близка к резонансной частоте контура.

Однако, иногда генераторы гармонических колебаний, как и все генераторы негармонических колебаний, не содержат колебательных контуров. В этом случае период колебаний генератора негармонических колебаний определяется временем установления (временем релаксации) равновесия в линейных цепях генератора. Поэтому иногда эти генераторы называются релаксационными.

Генераторы негармонических колебаний генерируют периодические колебания сложной формы с периодом . Эти колебания могут быть разложены в ряд Фурье и содержать не только гармонику основной частоты , но и гармоники с кратными частотами (). Появление высших гармоник свойственно всем процессам в устройствах, содержащих нелинейные элементы, а каждый генератор обязательно содержит нелинейный активный элемент.

В генераторах негармонических колебаний узкополосных фильтрующих цепей нет, колебания содержат много гармонических составляющих, и рассмотрение процессов из-за их сложности проводится не комплексным методом, а на временном языке путём анализа процессов в цепях в различные моменты времени.