LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH	SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR8
WYKONUJĄCY: PIOTR KOSTRZEWA ADAM MALCHAREK	TEMAT ĆWICZENIA: Generatory LC i kwarcowe
ROK: IV WYDZ.: ELEKTRONIKA	Środa. 17^05-19^20 OCENA:

1.Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową i zasadą działania generatora Colpittsa

2.Schemat układu

3.Pomiar wzmocnienia w pętli /K/ przy jej rozcięciu na wejściu wzmacniacza

częstotliwość rezonansowa f₀=957kHz

napięcie zmierzone za pętlą wzmocnienia U₂=3.1V

napięcie zmierzone przed pętlą wzmocnienia U₁=0.9V

K=U₂/U₁=3.44

napięcie zmierzone za pętlą dodatniego sprzężenia U₁=1.42V

napięcie zmierzone przed pętlą dodatniego sprzężenia U₂=3.05V

=U₁/U₂=0.47

/K/=1.57

4.Pomiary transmitancji bloków /K/ i //

U2 [V]	U1 [V]	K[V/V]
0.85 1.19 1.6 1.86 2.4 2.9 3.2 3.99 4.38 4.96	0.49 0.63 0.7 0.73 0.8 0.88 0.95 1.1 1.2 1.37	1.44 1.82 2.19 2.46 2.89 3.2 3.25 3.53 3.54 3.59

5.Pomiar stałości częstotliwości f₀ i amplitudy U_m. generowanego przebiegu przy zmianach napięcia zasilania

Uz1[V]	Uz2[V]	fg[kHz	Um.[V]
6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 7,4 8,3 8,8 10,5 11,3 12,5 13,7	6,8 7,2 7,7 8 9,3 10,5 11,6 13,2 15,6 14,5 14,5 14,5 14,5 14,5 14,5 14,5	958,20 958,00 957,80 957,70 957,49 957,39 957,33 957,22 957,04 957,31 957,35 957,37 957,41 957,43 957,44 957,45	0,273 0,872 1,207 1,298 1,434 1,480 1,507 1,532 1,556 1,831 1,833 1,835 1,836 1,839 1,839 1,840

Względna niestałość częstotliwości wywołana zmianą napięcia zasilania wynosi dla zakresu zmian napięcia 6,4-14,5V

δf(t)=f(t)/f₀=1,2/957=1,31*10^-3

Wykres zależności f₀=f(U_z)

Wykres zależności U_m.= f(U_z)

6.Pomiar stałości częstotliwości f₀ i amplitudy U_m. generowanego przebiegu przy zmianach rezystancji R_o

U_z1=12V U_z2=12V

Ro[k	fg[kHz]	Um.[V]
100 82 68 47 33 22 10 8,2 6,8	955,927 956,156 956,196 956,233 956,450 956,617 957,466 957,710 958,127	2,820 2,777 2,745 2,653 2,545 2,344 1,790 1,545 1,291

Względna niestałość częstotliwości wywołana zmianą rezystancji obciążenia wynosi dla zakresu zmian R₀ 6,8-100k

δf(t)=f(t)/f₀=1,083/957=1,14*10^-3

Wykres zależności f_o=f(R₀)

Wykres zależności U_m=f(R₀)

7.Pomiar stałości częstotliwości f₀ i amplitudy U_m. generowanego przebiegu przy zmianach wzmocnienia ( rezystancji R_b )

Rb[]	Fg [kHz]	Um.[V]
51 100 220 330 470	956,251 956,358 956,558 956,766 957,043	6,06 4,87 2,62 2,46 2,12

Względna niestałość częstotliwości wywołana zmianą wzmocnienia wynosi dla zakresu zmian R_b 51-470

δf(t)=f(t)/f₀=0,749/957=8,1*10^-4

Wykres zależności f₀=f(R_b)

Wykres zależności U_m=f(R_b)

8.Wnioski:

W badanym generatorze mamy do czynienia ze wzbudzaniem się drgań w sposób `'twardy'' co można zauważyć na wykresie transmitancji /K/ i /.Dla małych amplitud mamy K<1/Aby w przebadanym przez nas generatorze nastąpiło wzbudzenie się drgań, układ musi być silnie pobudzony, np. przez podanie zewnętrznego napięcia. W generatorach tranzystorowych możliwe są sytuacje, kiedy generator nie wzbudza się samoczynnie ze względu na to, że parametry transmisyjne tranzystora przy kącie przepływu odpowiednio małych sygnałów są niewystarczające do spełnienia warunków generacji. Równocześnie ten sam układ generujący może mieć spełnione te warunki przy kącie przepływu odpowiadających sygnałów o odpowiednio dużej amplitudzie. Aby więc otrzymać generowanie, musimy doprowadzić zewnętrzny, krótkotrwały sygnał wzbudzający -co odpowiada wzbudzeniu `'twardemu''. Z powodu złego doboru zakresu napięć U_s i U₁ niemożliwe jest określenie amplitudy generowanych drgań (wykresy transmitancji nie przecinają się).

Przy badaniu stałości częstotliwości w funkcji zmian napięcia zasilania można zauważyć, że względna niestałość częstotliwości jest największa [δf(t)=1,31*10^-3] dla najmniejszych napięć zasilania. Przy wzroście napięcia δf(t) nie przekracza 5*10^-4. Amplituda sygnału generującego U_m narasta od 12V i osiąga równowagę przy 24V napięcia zasilania, zakłóconą skokiem przy 22V. Spowodowane to może być niesymetrycznym sposobem zasilania generatora przy pomiarach.

Zmiany rezystancji obciążenia R_o powodują, że wraz ze wzrostem tej rezystancji rośnie amplituda sygnału U_m. , a częstotliwość maleje. Zbyt małe rezystancje R₀ (rzędu 4,7k i mniejsze) powodują zmniejszenie wzmocnienia K, a co się z tym wiąże zanik generacji spowodowany niespełnieniem warunku /K/>1.

Podczas badania stałości częstotliwości przy zmianach wzmocnienia K otrzymaliśmy liniowy wzrost f_g wraz ze wzrostem R_b. Amplituda sygnału U_m. maleje ze wzrostem wzmocnienia. Dla wartości R_b>470 następuje zanik drgań.

Pojemność sondy pomiarowej (rzędu pojedyńczych pF) jak i zbyt luźne zamocowanie mają wpływ na częstotliwość rezonansową układu drgającego.

1

7

---