Часть 2. Исследование АГ с кварцевой стабилизацией частоты

Цель работы

1. Изучение основных свойств кварцевого резонатора (КР) и схем АГ, стабилизированных кварцем.

2. Исследование влияния настройки контура на режим работы АГ и частоту генерируемых им колебаний.

3. Исследование влияния коллекторного напряжения на режим работы АГ и частоту его генерации.

4. Исследование фазового сдвига в цепи обратной связи на основные характеристики кварцевых АГ.

Программа выполнения работы

1. Установить ручки всех потенциометров лабораторного стенда в крайнее левое (нулевое) положение!Включить для прогрева лабораторный стенд и осциллограф.

2. Ознакомиться со схемой стенда и расположением переключателей, ручек управления и разъемов для подключения осциллографа, а также с перечнем выводимой на жидкокристаллический дисплей информации.

3. Собрать схему АГ с КР в цепи обратной связи, поставив переключатель ТИП СХЕМЫ в положение 3. Зарисовать полученную схему АГ. В соответствии с описанием лабораторного стенда установить коллекторное напряжение равным 8 В, эквивалентное сопротивление контура максимальным (кнопки Rн1, Rн2 и ключи S7,S8 – разомкнуты ), переключатель должен находиться в положении 0.

Провести исследование схемы АГ с КР в цепи обратной связи

3.1. Изменяя управляющее напряжение на варикапе ( ), добиться максимальной амплитуды выходного напряжения АГ . Снять зависимости напряжения на контуре, постоянной составляющей коллекторного тока транзистора и частоты генерируемых колебаний от резонансной частоты колебательной системы АГ ( ).Для этого, прежде всего, сняв зависимость частоты генерируемых колебаний от значения управляющего напряжения в схеме АГ без кварцевой стабилизации ( см. п.4.1 часть 1), установить связь между резонансной частотой колебательной системы АГ и величиной . При этом считать, что частота генерации равна резонансной частоте колебательной системы . Полученную зависимость использовать при исследовании всех схем кварцевых АГ.

Измерения проводятся, в области значений , обеспечивающих наличие генерации, начиная с максимальной амплитуды генерируемых колебаний, как в сторону уменьшения резонансной частоты колебательной системы АГ, так и в сторону ее увеличения.

Эксперимент можно провести для нескольких значений эквивалентного сопротивления контура.

3.2. Снять зависимость напряжения на контуре, постоянной составляющей коллекторного тока и частоты генерации от значения напряжения коллекторного питания ( ). Эксперимент проводится, начиная с максимально возможного значения напряжения питания , в сторону его уменьшения до срыва генерации, при этом напряжение на варикапе ( ) необходимо установить таким, чтобы амплитуда колебаний на выходе автогенератора ( ) была равна максимальному значению, полученному в п.п. 3. 1.

3.3. Установив значение управляющего напряжения на варикапе ( )_, соответствующее максимальному , снять зависимость напряжения на контуре, постоянной составляющей коллекторного тока транзистора и частоты генерации от длины линии задержки в цепи обратной связи ( ). Изменение длины линии задержки осуществляется переключателем .

Сравнить результаты экспериментов пп. 3.2 и 3.3 с аналогичными данными, полученными в п.п.4.3, 4.4 первой части лабораторной работы.

4. Собрать схему АГ с КР между базой и коллектором транзистора . Для этого поставить переключатель ТИП СХЕМЫ в положение1. Зарисовать полученную схему АГ. В соответствии с описанием лабораторного стенда установить коллекторное напряжение равным 8 В и добиться возникновения генерации. При этом должно быть минимальным, эквивалентное сопротивление контура максимальным (кнопки Rн1, Rн2 и ключи S7,S8 – разомкнуты ), переключатель должен находиться в положении 0.

Провести исследование схемы АГ с КР между базой и коллектором транзистора.

4.1. Исследовать чувствительность частоты генерации и режима работы транзистора АГ к значению резонансной частоты контура, включенного между эмиттером и коллектором транзистора.

Изменяя , начиная с малых амплитуд генерируемых колебаний , в сторону их плавного увеличения, снять зависимости . Пользуясь зависимостью , построить графики .

Эксперимент можно провести для нескольких значений эквивалентного сопротивления контура. Для каждого из сопротивлений следует предварительно снять соответствующую зависимость .

4.2. Снять зависимость напряжения на контуре, постоянной составляющей коллекторного тока и частоты генерации от значения напряжения коллекторного питания ( ). Эксперимент проводится, начиная с максимально возможного значения напряжения питания , в сторону его уменьшения до срыва генерации, при этом напряжение на варикапе ( ) необходимо установить таким, чтобы амплитуда колебаний на выходе автогенератора ( ) была равна 0.7–0.8 от максимального значения, полученного в п.п. 4. 1.

Эксперимент проводится для нескольких значений эквивалентного сопротивления контура.

5. Собрать схему АГ с КР между базой и эмиттером транзистора . Для этого поставить переключатель ТИП СХЕМЫ в положение 2. Зарисовать полученную схему АГ. В соответствии с описанием лабораторного стенда установить коллекторное напряжение равным 8 В и добиться возникновения генерации. При этом должно быть минимальным, эквивалентное сопротивление контура максимальным (кнопки Rн1, Rн2 и ключи S7,S8 – разомкнуты ), переключатель должен находиться в положении 0. Изменяя добиться возникновения колебаний и провести исследование схемы АГ с КР между базой и эмиттером транзистора, повторив эксперименты, аналогичные п.п. 4.1, 4.2.