Проектирование функционального генератора

33

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО “Уральский государственный технический университет - УПИ

имени первого Президента России Б. Н. Ельцина ”

Нижнетагильский технологический институт (филиал)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО СХЕМОТЕХНИКЕ

Проектирование функционального генератора

Пояснительная записка

Выполнил: Пресняк А.В.

Группа: 362 - ЭАПУ

Руководитель: Лемехова И.И.

Дата сдачи:____________г.

Оценка_______________

Члены комиссии:

Нижний Тагил

2009

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Основная часть

1.1.1 Генератор с фазосдвигающей цепью ОС

1.1.2 Генератор с мостом Вина

1.1.3 Генератор с двойным Т-образным мосом

1.1.4 Описание работы выбранной схемы

1.2 Исследования в Multisim 10.1

1.2.1 Исследование 1

1.2.2 Исследование 2

1.2.3 Исследование 3

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Широкое внедрение сложных радиоэлектронных устройств в различные отрасли народного хозяйства ставит перед разработчиками радиоаппаратуры две важнейшие задачи: повышение ее надежности и уменьшение массы и габаритов. Надежность аппаратуры в настоящее время повышается за счет применения соответствующей элементной базы и специальных методов построения систем, а основным направлением миниатюризации избирательных и автоколебательных низкочастотных систем, ввиду отсутствия реальных путей миниатюризации катушек индуктивности, является внедрение активных избирательных RС-цепей (активных RС-фильтров и RС-генераторов).

Генератором гармонических колебаний называют электронное устройство, преобразующее электрическую энергию постоянного тока в энергию электромагнитных колебаний синусоидальной формы требуемой частоты и мощности.

Генераторы гармонических колебаний классифицируют по двум признакам - частоте и способу возбуждения. В зависимости от частоты генерируемых колебаний генераторы делят на низкочастотные (0,01 - 100 кГц); высокочастотные (0,1 - 100 МГц); сверхвысокочастотные (свыше 100 МГц).

По способу возбуждения различают генераторы с независимым возбуждением и самовозбуждением (автогенераторы).

Автогенераторы гармонических колебаний низкой и высокой частоты нашли широкое применение в промышленной электронике. Так, автогенераторы высокой частоты используют для контроля состава и качества различных веществ, для высокочастотного нагрева и сварки диэлектриков и металлов. Большое распространение получили автогенераторы низкой частоты, применяемые для контроля состава и качества веществ, механической обработки различных материалов и т. д.

Например, ультразвуковой резонансный толщиномер. Он предназначен для измерения толщины листов и стенок труб. Резонансный метод основан на возбуждении в контролируемом изделии незатухающих ультразвуковых колебаний и определении частот, на которых имеют место резонансы этих колебаний. Частота, при которой наступает резонанс, зависит от толщины контролируемого изделия и скорости распространения в нем акустических волн. Фиксируя момент наступления резонанса, определяют контролируемую толщину.

Структурная схема ультразвукового резонансного толщиномера приведена на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема ультразвукового резонансного толщиномера.

Ультразвуковой преобразователь 1 (пьезоэлемент), прижатый к одной стороне контролируемого изделия 2, возбуждается электрическими колебаниями автогенератора 3 и непрерывно посылает ультразвуковые колебания в материал контролируемого изделия через тонкий слой минерального масла.

Частота автогенератора изменяется с помощью модулятора 4, управляемого задающим генератором 5. Пьезоэлемент включен в колебательный контур автогенератора как емкостный элемент. Когда колебания пьезоэлемента происходят на частоте, равной собственной частоте контролируемого изделия, наступает резонанс. Вследствие роста амплитуд ультразвуковых колебаний в материале изделия возрастает потребляемая пьезоэлементом электрическая энергия, что вызывает увеличение тока автогенератора. Поскольку частота автогенератора изменяется во времени, в момент резонанса наблюдаются резкие изменения напряжения на резисторе, включенном в цепь автогенератора, которые отфильтровываются от медленных изменений напряжения фильтром 6 и через усилитель 7 подаются на вертикально-отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 8. Задающий генератор 5, управляющий частотным модулятором 4, синхронизирует работу генератора временной развертки 9. Линия развертки на экране электронно-лучевой трубки является по существу осью частот. Частоты, на которых имеют место резонансные явления в контролируемом изделии, отмечаются в виде импульсов на экране ЭЛТ. Если известна резонансная частота и скорость распространения ультразвуковых колебаний в материале контролируемого изделия, то легко определить толщину этого изделия.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1.1 Генераторы с фазосдвигающей цепью ОС. На рис. 1.1 показана схема генератора с фазосдвигающей цепью ОС. Заметьте, что усилитель обеспечивает сдвиг фазы на 180⁰. В RC-цепях возникают заметные потери при передаче сигнала. Выходное напряжение трехзвенной цепи ОС составляет только 1/29 U_вх. Усилитель должен обеспечивать достаточное усиление для компенсации этих потерь.

Рис. 1.1. Схема усилителя, включенного в качестве генератора, с необходимым сдвигом фазы.

Для этой схемы справедлива формула для расчета генерируемой частоты:

(2.1)

Кроме того, применяют RC-цепи, в которых по сравнению с Г-образными цепями (рис. 1) все резисторы и конденсаторы меняются местами. В трехзвенных Г-образных RC-цепях второго вида с одинаковыми по величине сопротивлениями R и емкостями С генерируемую частоту определяют из соотношения:

 (2.2)

Автогенераторы с трехзвенными RC-цепями первого вида генерируют наиболее низкую частоту, а с RC-цепями второго вида - самую высокую частоту.

Для изменения частоты в таких автогенераторах необходимо изменять одновременно либо все сопротивления R, либо все емкости С в трехзвенной RC-цепи обратной связи.

Рассмотренный RC-автогенератор имеет ряд недостатков:

1. Цепь обратной связи сильно шунтирует каскад усилителя, вследствие чего снижается коэффициент усиления и нарушается условие баланса амплитуд или возникающие колебания будут неустойчивыми;

2. Генерируемые колебания имеют значительное искажение формы, вызванное тем, что условия самовозбуждения выполняются для гармоник с частотой, близкой к f₀; это объясняется отсутствием строгой избирательности к основной частоте Г-образных RC-цепей.

1.1.2 Генератор с мостом Вина. Одним из наиболее надежных генераторов RC-типа является генератор с мостом Вина (рис. 1.2а). RC-цепь здесь используется в качестве частотно-избирательной цепи.

Рис. 1.2а. Схема моста Вина.

В генераторе с мостом Вина применяется или двухкаскадный, или операционный усилитель, обеспечивающий сдвиг фазы на 360⁰. На рабочей частоте f₀ реактивная ветвь моста создает опережение по фазе и задержку напряжения. Когда напряжения u₂ и u₄ равны и совпадают по фазе на желаемой частоте, ПОС компенсирует ООС и возникает генерация. На любой другой частоте напряжение ПОС будет мало по сравнению с напряжением ООС u₄, и генерация не возникает. На рис. 1.2б показаны соответствующие фазовые соотношения.

Рис. 1.2б. Зависимости напряжения ПОС и сдвига фазы от частоты.

Заметьте, что ПОС максимальна на частоте f₀, когда сдвиг фазы равен нулю. Напряжения на R₃ и R₄ находятся в одной фазе, поэтому u₄ всегда совпадает по фазе с u₁.

На практике мост Вина используется совместно с ОУ или двухкаскадным усилителем. Резистивное плечо моста Вина действует как делитель напряжения в цепи ООС. Опорное напряжение u₄ подключается к инвертирующему входу так, как показано на рис. 3. Положительная ОС создается фазосдвигающей цепочкой, и напряжение u₂ подается на неинвертирующий вход.

Чтобы определить частоту автоколебаний генератора и необходимый для самовозбуждения коэффициент усиления усилителя, достаточно найти коэффициент передачи цепочки Вина.

Рассмотрим общий случай, когда емкости и сопротивления цепочки различны: (см. рис. 1.2в). В этом случае уравнения Кирхгофа для цепи Вина имеют вид:

Рис. 1.2в. Цепь Вина.

(2.3)

Отсюда получаем следующее выражение для коэффициента передачи цепочки:

(2.4)

Приравнивая коэффициент при мнимой части нулю, находим частоту генерации:

(2.5)

На частоте f₀ коэффициент передачи цепочки определяется соотношением

 (2.6)

Для цепочки Вина с параметрами коэффициент передачи равен . Таким образом, условием самовозбуждения RC-генератора с такой цепочкой Вина является неравенство: K_U > 3. Это означает, что сопротивление R₃ должно быть в 3 раза больше R₄ (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Схема генератора с мостом Вина и ОУ.

Для уменьшения коэффициента усиления усилителя, а также стабилизации частоты и амплитуды генерируемых колебаний вводят отрицательную обратную связь, представляющую собой цепь, в которую входят терморезистор R₄ и резистор R₃ (см. рис 1.4).

Рис. 1.4. Схема генератора гармонических колебаний с отрицательной обратной связью в виде терморезистора R₄ и резистора R₃.

Так, например, при увеличении амплитуды выходного напряжения автогенератора ток через терморезистор R₄ возрастает, а его сопротивление уменьшается и увеличивается коэффициент передачи цепи отрицательной обратной связи, что приводит к уменьшению выходного напряжения до первоначального значения.

Регулировка частоты колебаний в данном автогенераторе проста и удобна, причем в очень широком диапазоне частот. Ее осуществляют изменением величин либо сопротивлений обоих резисторов, либо емкостей обоих конденсаторов.

Также для автоматической стабилизации коэффициента усиления можно включить диоды по встречно-параллельной схеме. По мере того как возрастает U_вых, динамическое сопротивление диодов падает в соответствии с соотношением r_д = 26 мВ/I_д, где r_д - динамическое сопротивление диода, 26 мВ - температурный потенциал диодного перехода при комнатной температуре.

Таким образом, по мере возрастания U_вых общее сопротивление R_ос понижается, стабилизируя амплитуду выхода и предотвращая ее грубое ограничение. Резистор ОС выбирается так, чтобы ограничить искажения, и может быть выбран экспериментально по наименьшим искажениям.

Следует отметить, что рассматриваемый автогенератор обеспечивает более простую перестройку частоты в более широком диапазоне их изменения.

1.1.3 Генератор с двойным Т-образным мостом. Узкополосные ("щелевые") фильтры приобретают новое качество благодаря их исключительно высокой избирательности. В этом классе фильтров особое место занимают двойной Т-образный мост и другие Т-образные фильтры. Частоты вблизи f₀ ослабляются или подавляются практически до нуля. На рис. 1.5 приведены примеры схем двойного Т-образного моста и Т-образного фильтра.



Рис. 1.5. Схемы двойного Т-образного моста а) и Т-образного фильтра б).

"Щелевые" фильтры обычно комбинируются с широкополосными и узкополосными фильтрами. С соответствующими компонентами в этих приборах ослабление на частоте f₀ может достигать 60 дБ (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Частотная характеристика щелевого фильтра.

Если двойной Т-образный мост использовать в цепи ООС совместно с ОУ, то коэффициент усиления усилителя на всех частотах окажется очень малым, за исключением частоты, избираемой фильтром. Поскольку ООС ослабляется благодаря высокому импедансу на частоте фильтра, коэффициент усиления усилителя очень высок. Это вызывает нестабильность усиления и приводит к возникновению генерации. Коэффициент усиления усилителя в схеме генератора с двойным Т-образным мостом устанавливается с помощью переменного сопротивления R₄ (рис. 1.6).



Рис. 1.6. Генератор с двойным Т-образным мостом и ОУ.

Коэффициент усиления ОУ с ООС

(2.7)

Поскольку Z = Z_{дв. Т}, а Z_вх = R₄, то

(2.8)

С помощью R₄ устанавливается коэффициент усиления усилителя, достаточный для возникновения генерации. В дальнейшем R₄ используется в качестве регулятора амплитуды колебаний. Стабилизацию частоты обеспечивают взаимно согласованные прецизионные компоненты.

Для генератора с двойным Т-образным мостом компоненты плеч моста определяются следующими соотношениями:

(2.9)

Частота колебаний генератора

(2.10)

1.1.4 Описание работы выбранной схемы

Обычно RС-генератор представляет собой замкнутую систему с положительной обратной связью (ПОС), которая содержит: источник питания (ИП), фазирующую избирательную RС-цепь (ФЦ), состоящую из конденсаторов и резисторов и определяющую частоту колебаний, активный элемент (АЭ) в виде усилителя, служащий для компенсации потерь в ФЦ, нелинейный элемент (НЭ), ограничивающий амплитуду колебаний. Необходимые для RС-генераторов АЭ могут быть обычными транзисторными усилителями, либо специальными устройствами, например зависимыми источниками (преобразователями), гираторами, конверторами отрицательного сопротивления и др. В качестве НЭ в RС-генераторе обычно используют нелинейность собственно АЭ или внешний инерционный НЭ (термистор, лампочка накаливания и пр.).

Будем проектировать автогенератор с мостом Вина (рис. 1.7) по соображениям, написанным выше (генератор с мостом Вина). Необходимо сделать ступенчатое регулирование частоты (задание на курсовой проект). Поэтому диапазон от 1 кГц до 100 кГц разобьем на 3 ступени (подробности в расчете). Для этого применим 3 пары конденсаторов, имеющих разные емкости на каждую ступеньку. На частоте генерации мост Вина имеет коэффициент передачи в = 1/3 и нулевой угол сдвига. Напряжение на выходе моста Вина составляет 1/3 входного напряжения, следовательно, для возникновения незатухающих колебаний необходимо получить коэффициент усиления операционного усилителя DA1, равный трем. Поэтому в такой схеме соотношение R₂/R₁ = 2.

При прохождении через мост сигнал низкой частоты теряется на первом конденсаторе, а сигнал высокой частоты гасится на делителе напряжения, состоящем из последовательного и параллельного звеньев, так как с ростом частоты сопротивление конденсатора падает.

Однако для надежного запуска генератора такой коэффициент усиления мал. Для обеспечения мягкого режима запуска служит схема АРУ на полевом транзисторе VT1.

Принцип действия этой цепи таков: пока напряжение на выходе генератора равно нулю, канал транзистора VT1 имеет малое сопротивление и ООС усилителя отключается. По мере роста выходного напряжения транзистор VT1 закрывается и при напряжении равном 1,2?U_отс не влияет на коэффициент ООС. Цепь R₃, C₁ играет роль фильтра, значения этих элементов выбирают из условия: R₃?C₁ = 1/5•f или экспериментально.

Рис. 1.7. Схема генератора синусоиды с мостом Вина (ступенчатое регулирование частоты).

Следует отметить, что для ограничения уровня выходного сигнала также используют следующую схему (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Двухсторонний ограничитель.

В ней применяется инвертирующий усилитель, в цепи обратной связи которого использованы встречно включенные стабилитроны VD1 и VD2.

Напряжение стабилизации встречно включенных стабилитронов определяет пределы ограничения выходного напряжения. При отрицательном входном напряжении U_i напряжение ограничения определяется напряжением стабилизации VD1 и падением напряжения на прямосмещенном стабилитроне VD2, при положительном - наоборот. При наличии двух стабилитронов схема называется двухсторонним ограничителем.

Приведем еще один вариант схемы генератора с мостом Вина (рис. 1.9).



Рис. 1.9. Генератор с мостом Вина и автостабилизацией на стабилитронах.

В этой схеме введена симметричная нелинейная обратная связь для обеих полуволн выходного напряжения за счет использования двух стабилитронов VD1 и VD2 (напряжение стабилизации 5 В) и возможности корректировки изменением сопротивлений резисторов R1 и R1'.

1.2 Исследования в Multisim 10.1

Модель рассчитанного генератора синусоидальных колебаний с мостом Вина. Исследуем его работу:



Рис. 1.15. Модель генератора синусоидальных колебаний с мостом Вина и цепью стабилизации на стабилитронах.

1.2.1 Исследование 1

Первая ступень диапазона частот - 1 кГц, включены в работу конденсаторы с С₁ = С₂ = 1.6 нФ,

Генерация возникает при сопротивлении потенциометра, составляющем 10 % от 50 кОм. Частота генерируемых колебаний:

T - период колебаний,

T = 1.005 мс (см. рис. 1.16),

f = 1000/1.005 = 995. 024875 Гц,

Регулирование амплитуды выходного сигнала осуществляется также потенциометром в пределах (5-10) В.

Например, при увеличении сопротивления потенциометра до 13 % от 50 кОм, колебания имеют амплитуду: 4.804 В (см. рис. 1.17).

При уменьшении сопротивления потенциометра до 10 % от 50 кОм,

колебания составляют: 10.191 В (см рис. 1.18).



Рис. 1.17. Выходной сигнал смоделированного генератора (I ступень диапазона).

Рис. 1.18. Напряжение выходного сигнала при увеличении сопротивления потенциометра.



Рис. 1.19. Напряжение выходного сигнала при уменьшении сопротивления потенциометра.

С помощью прибора «Измеритель нелинейных искажений» в пакете Multisim можно измерять общие нелинейные искажения.

При возникновении колебаний на определенной частоте выполняется условие:

K? = 1. Мы используем генератор с мостом Вина. Коэффициент обратной связи такой цепи равен ? = 1/3. Поэтому K должно быть 3. RC-генераторы чувствительны к коэффициенту усиления усилителя. Если K >> 3, то форма колебаний на выходе будет сильно искажена. Отрицательная обратная связь, введенная в этот генератор, снижает коэффициент усиления усилителя до требуемого значения.

При увеличении глубины отрицательной обратной связи (движок потенциометра) амплитуда выходного напряжения возрастает.

Коэффициент передачи неивертирующего усилителя:

поэтому, уменьшая потенциометром сопротивление R₄, мы увеличиваем K_ос и колебания нарастают, а при увеличении сопротивления R₄, глубина обратной связи уменьшается, колебания снижаются.

Общие нелинейные искажения при амплитуде 5 В колеблются в пределах от 3.4 % до 4.7 %.

Для улучшения коэффициента нелинейных искажений можно использовать более совершенные отрицательные обратные связи с нелинейными элементами, операционные усилители с высокой скоростью нарастания сигнала.

Например, используя в обратной связи двусторонний ограничитель (см. § 1), общие нелинейные искажения составили (1.7-2.3 %) при амплитуде выходного сигнала: 8.025 В.

Используя цепь АРУ на полевом транзисторе с параметрами (рис. 1.20),

Рис. 1.20. Параметры полевого транзистора с n-каналом.

можно снизить нелинейные искажения: 0.7-0.9 %.

Выходной ток нагрузки при напряжении 10 В на выходе автогенератора составил: 205 мА.

1.3.2 Исследование 2

Вторая ступень диапазона частот - 10 кГц, включены в работу конденсаторы с С₁ = С₂ = 160 пФ.

Генерация возникает при сопротивлении потенциометра, составляющем 10 % от 50 кОм. Частота генерируемых колебаний:

T - период колебаний,

T = 102.334 мкс (см. рис. 1.21),

f = 1000000/100.539 = 9946.38896 Гц,

Регулирование амплитуды выходного сигнала осуществляется также потенциометром в пределах (5-10) В.

Например, при увеличении сопротивления потенциометра до 13 % от 50 кОм, колебания имеют амплитуду: 4.724 В (см. рис. 1.22).

При уменьшении сопротивления потенциометра до 10 % от 50 кОм, колебания составляют: 9.869 В (см рис. 1.23).

Рис. 1.21. Второй частотный диапазон.

Рис. 1.22. Напряжение выходного сигнала при увеличении сопротивления потенциометра.



Рис. 1.23. Напряжение выходного сигнала при уменьшении сопротивления потенциометра.

Общие нелинейные искажения при амплитуде 5 В колеблются в пределах от 2.54 % до 4.7 %. При амплитуде 10 В - от 2.052 до 3.8 %.

Выходной ток нагрузки при напряжении 10 В на выходе автогенератора составил: 198 мА.

1.3.3 Исследование 3

Третья ступень диапазона частот - 100 кГц, включены в работу конденсаторы с С₁ = С₂ = 16 пФ.

Генерация возникает при сопротивлении потенциометра, составляющем 10 % от 50 кОм. Частота генерируемых колебаний:

T - период колебаний,

T = 11.131 мкс (см. рис. 1.24),

f = 1000000/11.131 = 89839.1878 Гц,

Таким образом, установлено существенное расхождение рассчитанной частоты и частоты, полученной экспериментально.

Регулирование амплитуды выходного сигнала осуществляется также потенциометром в пределах (5-10) В.

Например, при увеличении сопротивления потенциометра до 12 % от 50 кОм, колебания имеют амплитуду: 4.735 В (см. рис. 1.25).

При уменьшении сопротивления потенциометра до 9 % от 50 кОм, колебания составляют: 10.109 В (см рис. 1.26).

Рис. 1.24. Третий частотный диапазон.

Рис. 1.25. Напряжение выходного сигнала при увеличении сопротивления потенциометра.



Рис. 1.26. Напряжение выходного сигнала при уменьшении сопротивления потенциометра.

Общие нелинейные искажения при амплитуде 5 В колеблются в пределах от 5.6 % до 13.8 %. При амплитуде 10 В - от 5.4 до 13.4 %.

Итак, мы имеем существенные нелинейные искажения.

Выходной ток нагрузки при напряжении 10 В на выходе автогенератора составил: 203 мА.

По заданию на курсовой проект необходимо поднять сигнал в положительную область: U_вых = ++(5-10) В. Для этого используем сумматор на том же операционном усилителе (LM675T) (рис. 1.27). Это базовое аналоговое устройство. Сумматор выполнен по схеме инвертирующего усилителя. Каждый вход этого сумматора соединяется с инвертирующим входом операционного усилителя через взвешивающий резистор (R₁, R₂). Выходное напряжение сумматора:

Так как по условию R₁ = R₂ = R_ос = 10 кОм, то сигнал с выхода автогенератора должен складываться с постоянным сигналом, таким образом, мы поднимем гармонический сигнал в положительную область.

Рис. 1.27. Схема генератора гармонических колебаний и сумматора на операционных усилителях.

На рис. 1.28 показан выходной сигнал сумматора. Частота: f = 1/T, T = 10.862 мкс, f ? 92064 Гц. Его амплитуда ?10 В при сопротивлении потенциометра 9 % от 50 кОм на третьей ступени диапазона частот (рис. 1.29). Также имеются нелинейные искажения в пределах от 5.6 до 13.1 %.

Рис. 1.28. Выходной сигнал сумматора.



Рис. 1.29. Период и величина выходного сигнала на третьей ступени частотного диапазона генератора гармонических колебаний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На протяжении исследований было отмечено:

- существенное искажение частоты сигнала на третьей ступени частотного диапазона генератора,

- нелинейные искажения, особенно большие на третьей ступени частотного диапазона смоделированного генератора,

В ходе исследований, а также в расчетах операционного усилителя указывались методы борьбы с этими недостатками, повторим их:

- использование более совершенной отрицательной обратной связи с нелинейными элементами,

- использование операционных усилителей с большей скоростью нарастания сигнала U_m (SR),

- для улучшения частоты генерируемых колебаний можно использовать двойной Т-образный мост в качестве частотозадающей цепи, благодаря его исключительной избирательности.

- по возможности использовать согласованные прецизионные компоненты плеч моста Вина.

Например, используя операционный усилитель OP37 с теми же частотозадающей и отрицательной обратной связями, получим:

T - период колебаний,

T = 10.233 мкс (см. рис. 1),

f = 1000000/10.233 = 97723.0528 Гц.



Рис. 1. Генератор на операционном усилителе (OP 37).

Нелинейные искажения составили: от 2.2 до 4.8 %. Существенно лучшие показатели, по сравнению с использованием операционного усилителя LM675T, на третьей ступени частотного диапазона генератора (100 кГц).

Однако при уменьшении нелинейных искажений за счет использования более быстрых операционных усилителей, ток в нагрузке уменьшается. Если требуется получить нелинейные искажения < 1%, то потребуется дополнительный каскад, усиливающий ток, например эмиттерный повторитель со следящей обратной связью.

Схема устройства представлена на рис. 2.

Рис. 2. Генератор гармонических колебаний и эмиттерный повторитель

со следящей обратной связью.

В ходе небольших экспериментов установлено, что эта схема поднимает синусоиду в положительную область (рис. 3). При увеличении сопротивления на входе эмиттерного повторителя, уровень напряжения на нагрузке уменьшается (рис. 4). А при уменьшении (движок потенциометра сдвигаем влево) эмиттерный повторитель полностью воспроизводит входное напряжение на нагрузке. Следует отметить, что уровень входного сигнала регулируется в генераторе (см. «Исследования в Multisim 10.1»). Были отмечены меньшие нелинейные искажения (5.3 - 13 %) на третьей ступени частотного диапазона генератора (100 кГц) (сравните с данными в «Исследование 3»), а также с помощью частотомера - прибора библиотеки Multisim - измерена частота выходного сигнала 92.29 кГц.

Рис. 3. Подъем выходного (красный) напряжения.



Рис. 4. Напряжения на входе (розовый) и выходе (красный) ЭП.

Литература

1. Акимов Н.Н. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства, РЭА: Справочник /Акимов В.В., Ващуков Е. П., и др. - Минск: Беларусь, 1994. - 592 с.

2. Бондаренко В.Г. RC-генераторы синусоидальных колебаний. - М.: Связь, 1976. - 208 с.

3. Герасимов В.Г. Основы промышленной электроники /Герасимов В.Г., Князьков О.М., Краснопольский А.Е., Сухоруков В.В. - М.: Высшая школа, 1978. - 336 с.

4. Гитцевич А.Б. Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные, стабилитроны, тиристоры: Справочник /Гитцевич А.Б., Зайцев А.А, Мокряков В.В и др. Под ред. Голомедова А.В. - М.: КУбК-а, 1994 - 528 с.

5. Гришина Л.М. Полевые транзисторы: Справочник /Гришина Л.М., Павлов В.В. - М.: Радио и связь, 1982. - 72 с.

6. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. - М.: Солон-Р, 2000. - 506 с.

7. Кауфман M. Практическое руководство по расчетам схем в электронике: Справочник в 2-х томах. Т. 1: Пер. с англ./Кауфман М., Сидман А.Г. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 368 с.

8. Лемехова И.И. Основы расчета и выбора электронных схем: учебн. пособие - Нижний Тагил: НТИ(ф) УГТУ-УПИ, 2005. - 64 с.

9. Лемехова И.И. Схемотехническое проектирование: учебн. пособие - Нижний Тагил: НТИ(ф) УГТУ-УПИ, 2007. - 107 с.

10. Нефедов А.В. Отечественные полупроводниковые приборы и их зарубежные аналоги: Справочник. - 3-е изд. перераб. и доп. /Нефедов А. В., Гордеева В. И. - М. Радио и связь, 1990. - 400 с.

11. Операционные усилители и компараторы. - М.: Издательский дом Додэка-XXI, 2001. - 560 с.

12. Сопин Ю.К. Методические указания для практических занятий по дисциплине "Сенсорные и электронные элементы мехатронных систем". Расчет транзисторного усилителя с общим коллектором. - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2002 - 8 с.

13. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник /Брежнева К.М., Гантман Е.И., Давыдова Т.И. и др. Под ред. Перельмана Б.Л. - М.: Радио и связь, 1981. - 656 с.

14. Федотов В.И. Основы электроники: Учеб. пособие для учащихся неэлектротехн. спец. техникумов. - М.: Высш. шк., 1990. - 288 c.