Содержание отчета

1. Постановка задачи.

2. По данным табл. 1 определить значения величин частотообразующих элементов схемы рис. 2.

3. Сделать выводы об инженерной реализуемости рассмотренной схемы рис. 2.

Таблица 1. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ

Остальные параметры для расчёта студенты выбирают самостоятельно.

Литература

1. Проектирование радиопередатчиков: Учебное пособие./Под ред. В.В. Шахгильдяна.-М.: Радио и связь, 2000.-656 с.

2. Окунь Е.Л. Радиопередающие устройства. Изд. 4-е, перераб. и доп. Учебник для техникумов.-М.: Сов. радио, 1973.-400 с.

Лабораторная работа № 2 низкочастотные rc-автогенераторы

Цель работы: изучить особенности генерации низкочастотных колебаний с помощью низкочастотных RC-автогенераторов.

При подготовке к выполнению данной лабораторной работы необходимо повторить: обобщенная схема автогенератора; баланс фаз и баланс амплитуд; схемотехнику реализации RC-автогенераторов на лампах и транзисторах. Данные материалы изложены в конспекте лекций по курсу и в специальной литературе [1, c. 80-85].

Контрольные вопросы

1. Область применения RC-автогенераторов.

2. За счёт чего в схемах рис. 1 и рис. 2 осуществляется баланс фаз и баланс амплитуд?

3. Что такое «баланс фаз» и «баланс амплитуд»?

4. Какие особенности схем рис. 1 и рис. 2 вам известны? Каким образом в них осуществляется стабилизация выходного напряжения?

5. Какие требования предъявляются к элементам R и C?

6. Почему в рис. 1 использовано не две RC цепочки, а три?

7. Чем определяется относительная стабильность частоты RC-автогенераторов? Каковы пути её повышения?

8. В какой схеме рис. 1 или рис. 2 легче практически осуществить баланс амплитуд?

9. Почему возможен срыв генерации колебаний RC-автогенераторов при работе на низкоомную нагрузку? Что при этом нарушается: баланс фаз или амплитуд?

10. Объясните назначение всех элементов схем.

Методические указания

Автогенераторы с колебательными контурами эффективны как источники высокочастотных колебаний. Для генерирования же низкочастотных колебаний (менее 20-30 кГц) они не удобны и трудно перестраиваемы. В связи с этим для генерирования низкочастотных гармонических колебаний малой мощности широко используются RC-автогенераторы. На рис. 1 предоставлена схема одного из вариантов такого автогенератора.

Рис. 1. Упрощенная схема RC-автогенератора

Д ля получения устойчивости генерации на определенной частоте необходимо, что бы фазовый сдвиг между входом и выходом RC-четырёхполюсника (обведён на рис. 1 пунктиром) составляет 2π и коэффициент усиления лампы является обратной величиной коэффициенту обратной связи. Поскольку резистивный усилительный каскад обеспечивает сдвиг по фазе между входным и выходным напряжением на 2π, то баланс фаз и амплитуд в схеме рис. 1 будет выполняться. С учётом направления движения токов в схеме составим систему уравнений:

Решая эту систему, находим:

Поскольку напряжение на выходе четырёхполюсника обратной связи (совпадает с направлением ) ровно , то коэффициент обратной связи:

Для того, что бы фазовый сдвиг в цепи обратной связи равнялся 2π, коэффициент на частоте должен быть действительной отрицательной величиной. Приравниваем в (2) мнимую часть нулю, получаем уравнение:

Решим это уравнение:

Таким образом, генерация схемы рис. 1 возможна на частоте:

Подставляем найденное значение в (3), находим модуль коэффициента обратной связи:

Зная соотношение:

где: коэффициент усиления резистивного усилителя,

определяем . Основным требованием к номиналам элементов схемы рис. 1 является (входное сопротивление четырёхполюсника на много больше, чем величина сопротивления анодной нагрузки усилителя). Кроме того, следует обеспечить , где - паразитная монтажная ёмкость RC-автогенератора.

Другой, широко распространенный вариант схемы RC-автогенератора, приведён на рис. 2.

Рис. 2. Вариант схемы RC-автогенератора.

Приведём без доказательств основные формулы, которые описывают роботу схемы рис. 2.

Частота генерации RC-автогенератора:

Модуль коэффициента обратной связи:

где: - коэффициент усиления второго каскада.

Необходимое усиление первого каскада:

Таким образом, произведение коэффициентов усиления каскадов, должно составлять:

В схеме рис. 1 и рис. 2 неизбежны искажения формы выходного напряжения при установившемся режиме. Для частичного устранения этого явления в схемах применены нелинейные резисторы. С их помощью при росте амплитуды выходного напряжения создается отрицательная обратная связь, способствующая уменьшению амплитуды . Второй особенностью этих схем, является низкая нагрузочная способность. При низкоомной нагрузке возможен срыв колебаний. В качестве нагрузки этих схем следует применять катодные или эмиттерные повторители, обладающие большим .

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Постановка задачи.

2. Расчёт элементов схем рис. 1 и рис. 2, согласно варианта.

3. Расчёт элементов схем рис. 1 и рис. 2, при заданном .

4. Выводы.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ

Примечание.

1. - коэффициент перестройки частоты.

2. Расчитываються только элементы схем рис. 1 и рис. 2, определяющие .

Литература

1. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. Часть II. Учебник. –М., Сов. Радио, 1967.- 327с.

Лабораторная работа № 3

РАСЧЁТ ТРАНЗИСТОРНОГО УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ

Цель работы: изучить методику расчёта однотактного усилителя мощности РПУ с целью её применения в курсовом проектировании.

При подготовке к выполнению данной работы необходимо повторить: усилители мощности РПУ; транзисторные усилители мощности; режимы работы усилителей мощности; классификацию усилителей мощности; схемная реализация усилителей мощности; энергетические соотношения при расчёте усилителей мощности. Данные материалы изложены в конспекте лекций по курсу и в специальной литературе [1, с.5-106; 1, с.315-320].