Аппроксимация характеристик нелинейных элементов радиотехнических цепей
Экспериментальные исследования преобразования спектров колебаний в нелинейных резистивных цепях. Измерение эквивалентного сопротивления контура. Спектр тока транзистора в режиме больших и малых амплитуд. Колебания комбинационных частот входного сигнала.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.11.2011 |
| Размер файла | 570,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
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 параметра |
Результаты измерений |
Результаты расчетов |
|||||
|
Номер гармоники тока |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
|
Период, мкс |
5 |
2,5 |
1,7 |
5 |
2,5 |
1,67 |
|
|
Частота, кГц |
200 |
400 |
600 |
200 |
400 |
600 |
|
|
Амплитуда, мВ |
610 |
330 |
120 |
609 |
315 |
122 |
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 параметра |
Результаты измерений |
Результаты расчетов |
|||
|
Номер гармоники тока |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
|
Период, мкс |
4,8 |
2,5 |
5 |
2,5 |
|
|
Частота, кГц |
200 |
400 |
200 |
400 |
|
|
Амплитуда, мВ |
180 |
51 |
175 |
49 |
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.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основы метода контурных токов. Решение системы контурных уравнений. Теорема взаимности. Свойства резистивных цепей и область их применения. Режим постоянного тока в электрических цепях. Понятие магазина затухания. Особенности реактивных элементов цепи.
реферат [88,5 K], добавлен 12.03.2009Индикаторное устройство. Измерение амплитуд сложных сигналов на отдельной частоте. Частотная селекция входного сигнала. Анализ спектра сигналов. Структурная схема фильтрового анализатора. Измерение нелинейных искажений. Сущность спектрального метода.
реферат [43,2 K], добавлен 10.12.2008Характеристика нелинейных цепей как включающих в свой состав хотя бы один нелинейный элемент. Классификация нелинейных элементов: по гладкости характеристик, по однозначности, по симметрии. Коэффициент усиления нелинейного элемента, сфера его применения.
реферат [353,6 K], добавлен 29.08.2009Уравнения ВАХ нелинейного элемента, полевого транзистора. Спектр выходного тока вплоть до десятой гармоники. Временные диаграммы входного напряжения, тока. Индуктивность и полоса пропускания контура. Амплитудный детектор вещательного приёмника.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 30.11.2007Проектирование элементов усилителя мощности. Расчёт входного каскада. Определение амплитудного значения коллекторного напряжения одного плеча, импульса коллекторного тока транзистора. Нахождение входного сопротивления транзистора по переменному току.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.01.2015Моделирование переходных процессов в элементарных звеньях радиотехнических цепей. Спектральные преобразования входных и выходных сигналов в элементарных звеньях радиотехнических цепей. Расчет и исследование электрических фильтров второго порядка.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 24.06.2013Экспериментальное определение характеристики биполярного транзистора в ключевом режиме, являющегося основой импульсных ключей. Измерение коэффициентов коллекторного тока с использованием мультиметра. Вычисление коэффициента насыщения транзистора.
лабораторная работа [33,1 K], добавлен 18.06.2015Методы измерений параметров и характеристик нелинейных элементов. Принципы интегральной схемотехники. Принципы построения фазонечувствительных активных фильтров. Расчет канала преобразования и обработки квадратурного сигнала и инвертирующего сумматора.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.04.2016Математические модели сообщений, сигналов и помех. Основные методы формирования и преобразования сигналов в радиотехнических системах. Частотные и временные характеристики типовых линейных звеньев. Основные законы преобразования спектра сигнала.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.01.2013Аппроксимация ВАХ нелинейного элемента полиномом второй степени. Общий анализ резонансного усилителя мощности. Оценка коэффициента нелинейных искажений тока, амплитуды колебаний. Изучение прохождения смеси сигнал + шум через активную линейную цепь.
курсовая работа [778,9 K], добавлен 15.05.2015