2474

Теория электрических цепей. Автогенераторы

Лабораторная работа

Энергетика

Изучение и компьютерное моделирование работы LC-автогенератора с трансформаторной обратной связью. В работе необходимо исследовать условия самовозбуждения автогенератора, а также научиться определять амплитуду напряжения на выходе автогенератора в стационарном режиме.

Русский

2013-01-06

895.56 KB

35 чел.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики.

Межрегиональный центр переподготовки специалистов

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

                               «Теория электрических цепей»

  

                                          Автогенераторы

 

   

                                      

                                                                                             

                                              2010

                                               

Цель работы:

Изучение и компьютерное моделирование работы LC-автогенератора с трансформаторной обратной связью. В работе необходимо исследовать условия самовозбуждения автогенератора, а также научиться определять амплитуду напряжения на выходе автогенератора в стационарном режиме.

Рис. 1. Схема LC-автогенератора

t

Um вых

Рис. 2. График напряжения на выходе автогенератора

Для того чтобы после замыкания цепи обратной связи в генераторе происходило самовозбуждение колебаний, необходимо, чтобы на частоте генерации амплитуда гармонического напряжения на выходе была больше амплитуды гармонического напряжения на входе схемы.

Частота генерируемых колебаний, определяемая как ( где  – коэффициент затухания контура), в стационарном режиме при α=0 совпадает с резонансной частотой колебательного контура .

С учетом этого:

        Это выражение является фундаментальным в теории автоколебаний; оно применимо к любому типу генератора.

Таким образом, для самовозбуждения автогенератора необходимо, чтобы на частоте генерации усиление усилителя превышало ослабление, вносимое цепью обратной связи, т.е.:

    

               

БЭ

 

Рис.3  График колебательной характеристики

Кроме того, должен выполняться баланс фаз, т.е. совпадение начальных фаз гармонических напряжений на входе и выходе схемы. Такое совпадение наступает, когда суммарный сдвиг фаз, вносимый усилителем и цепью обратной связи равен нулю или кратен 360:

, где К – целое число.

Таким образом, сдвиг фаз в цепи обратной связи зависит от сдвига фаз в усилителе и дополняет его до 360.

Амплитуда установившихся гармонических колебаний в генераторе определяется графически точкой пересечения кривой усиления усилителя и прямой линии .Условие соответствует появлению в генераторе гармонических колебаний с нарастающей амплитудой. Смена знака в этом неравенстве на обратный, т.е. будет означать, что гармонические колебания в генераторе затухают по амплитуде. Установившемуся (стационарному) режиму соответствует равенство: .

Кроме того, на частоте генерации должен выполняться баланс фаз: .

Рис. 4.  Графики в зависимости от амплитуды для двух положений

рабочей точки на ВАХ

По графикам на рис. 4 определяется амплитуда установившегося гармонического колебания на входе усилителя. Для того, чтобы определить амплитуду установившегося гармонического колебания на выходе усилителя (генератора),  нужно амплитуду напряжения на входе усилителя умножить на коэффициент усиления усилителя в установившемся режиме:

.

Выводы:

Изучив работу LC-автогенератора с трансформаторной обратной связью можно сделать следующие выводы:

Автогенераторы – это устройства, в которых без посторонних воздействий самостоятельно возникают электрические колебания. Самовозбуждение генератора происходит только в том случае, если усиление колебания в усилителе превышает ослабление его в цепи обратной связи и если сдвиг фазы колебания в усилителе и цепи обратной связи кратен 360.

Амплитуда установившихся гармонических колебаний в генераторе определяется графически точкой пересечения кривой усиления усилителя и прямой линии .

Режим самовозбуждения генератора, при котором колебания возникают и срываются при одном и том же значении  называется мягким;  режим самовозбуждения, при котором колебания возникают при большем значении ,  а срываются при меньшем значении  , называется жестким.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

86225. Организация внутреннего контроля процесса снабжения на примере ОАО «ДСК» 238.37 KB
  Бухгалтерский учет имеет три функции – информационную, аналитическую и контрольную. В теории бухгалтерского учета широко представлены две из них, информационная и аналитическая, и совершенно мало внимания уделено контрольной функции.
86226. Проблемы внедрения инновационных методов работы с молодежью 132.48 KB
  Актуальность настоящей работы обусловлена, с одной стороны, большим интересом к этой теме в современной науке, с другой стороны, ее недостаточной разработанностью. Общественные преобразования последнего времени в нашей стране актуализировали проблемы внедрение инновационных социальных...
86227. Организация деятельности служб приема и размещения и выписки гостя (на примере гостиницы «Петр I») 4.77 MB
  Организация деятельности служб приема и размещения и выписки гостя на примере гостиницы Петр I Лит. Аналитическая часть основана на сведениях и материалах конкретной гостиницы Петр I Охрана труда. В данном разделе отражены нормы и правила по обеспечению охраны труда в гостиницы Петр I.
86228. Проектирование и разработка автоматизированной ИС Аэропорт 11.53 MB
  Применение ИС также очевидно в виду того, что необходимо, не только собрать воедино всю необходимую информацию в хранилище, но и обеспечить исключительные права доступа к ней, для предотвращения несанкционированного доступа ведущего к экономическим потерям.
86229. Тактика спасательных работ при ликвидации последствий пожара на железнодорожном транспорте 854.47 KB
  Железные дороги являются ведущим видом транспорта в Российской Федерации. На их долю приходится свыше 80% грузооборота и около 40% пассажирооборота. Сегодня планомерно решается задача увеличения общих объемов перевозок, в том числе транзитных и экспортных грузов.
86230. Система планов строительной организации 113.57 KB
  По многим источникам известно, что наблюдается жесткая связь между успехом организации и планированием, так наибольшая доля неудач фирм в условиях рынка связана с ошибками при планировании. Причем влияние планирования на успех деятельности возрастает в организации, как при уменьшении...
86231. Производительность труда при производстве зерна 1.16 MB
  Природно-экономическая характеристика СПК Ольгинское Полтавского района Показатели динамики урожайности себестоимости и трудоемкости производства зерна в СПК Ольгинское Расчет показателей вариации урожайности себестоимости и трудоемкости производства зерна в СПК Ольгинское...
86232. Правонарушение: понятие, виды 187.5 KB
  Проблема правонарушения и его сущности всегда была актуальной в различных отраслях правовой науки: уголовном, административном, гражданском и других. К сожалению, этот институт изучался изолированно, вне связи с иными отраслями и без учета общей теории права.
86233. Розробка програми виготовлення поршня з перерізом еліптичної форми 6.14 MB
  При створенні САПР розрізняють два суттєво різних підходу: з одного боку - створення САПР в великих, провідних проектних і конструкторських організаціях, а з іншого - широке розповсюдження типових розрахунків, алгоритмів і програм у середніх і заводських проектно-конструкторських організаціях.