Устройства формирования и генерирования сигналов

Устройства формирования и генерирования сигналов

Лабораторная работа № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ЧАСТОТЫ АВТОГЕНЕРАТОРОВ

Цель работы

1. Исследование кратковременной и средневременной нестабильности частоты различных схем АГ.

2. Исследование влияния температуры кварцевого резонатора и транзистора на частоту кварцевых и бескварцевых АГ.

Описание лабораторного макета

Описание лабораторного макета приведено в прил. 1.

Программа выполнения работы

1. Включить для прогрева лабораторный стенд, цифровой частотомер и осциллограф и ознакомиться с описанием лабораторного стенда.

2. Ознакомиться со схемой макета и расположением переключателей, ручек управления и разъемов для подключения частотомера и осциллографа, а также с перечнем информации, выводимой на жидкокристаллический дисплей. Установить коллекторное напряжение  равным 9 В, эквивалентное сопротивление контура  максимальным. Переключатель ЗАДЕРЖКА должен находиться в положении 0.

3. Исследовать нестабильность частоты колебаний кварцевого АГ. Эксперимент проводится для схемы с кварцевым резонатором в цепи обратной связи (переключатель ТИП СХЕМЫ в положении 3).

3.1. Установить на частотомере режим измерения частоты колебаний и снять зависимость кратковременной и средневременной нестабильностей частоты колебаний АГ от времени усреднения (накопления)  (устанавливается соответствующим переключателем на внешнем или встроенном частотомере) при отключенном генераторе шума (индикатор ГШ не горит). Снять зависимость , расчитать и построить график .

Время усреднения  изменять в пределах от 0.001 до 10 с. Для каждого значения  снять не менее 10 отсчетов  и вычислить среднее значение частоты , дисперсию , где , и относительную нестабильность частоты колебаний . Для получения каждого нового отсчета частоты при выбранном  необходимо каждый раз перезапускать частотомер.

3.2. Повторить исследования по п. 3.1 при включенном генераторе шума.

4. Исследование нестабильности частоты бескварцевого АГ. Включить схему 4 и повторить эксперименты по пп. 3.1 и 3.2.

5. Исследовать зависимость частоты генерации от температуры. Первоначально, включив схему АГ с КР в цепи обратной связи, настройкой колебательной системы установить максимальное значение напряжения на контуре. Далее, не изменяя , снять зависимость частоты генерации от температуры транзистора в автогенераторах, выполненных по схемам 3 и 4. Для этого включить нагрев транзистора нажатием кнопки НАГРЕВ ТР-Р и довести температуру транзистора до . Выключить нагрев и, начиная с температуры , через каждые  снимать текущие показания температуры транзистора и частоты генерации поочередно для обеих схем АГ. Одновременно можно регистрировать  и  в каждой из схем.

Полученные данные свести в таблицу и построить графики.

После 10–15-минутного остывания лабораторного стенда аналогичным образом исследовать зависимость частоты генерации от температуры КР для схемы с резонатором в цепи обратной связи (схема 3). После окончания эксперимента убедиться, что кнопки НАГРЕВ КР и НАГРЕВ ТР-Р выключены!

Содержание отчета

1. Принципиальная схема макета.

2. Таблицы и графики экспериментальных данных.

3. Краткие выводы.

Контрольные вопросы

1. Объяснить понятия: кратковременная, средневременная и долговременная нестабильности частоты.

2. Для чего при измерении нестабильности частоты время усреднения (накопления)  должно быть выбрано существенно меньшим времени наблюдения?

3. С действием каких дестабилизирующих факторов связаны кратковременная и долговременная нестабильности частоты?

4. Объяснить ход графиков .

5. Объяснить механизмы влияния изменения температуры транзистора и КР на частоту генерируемых АГ колебаний.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности