Транзисторные генераторы (225,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Стр.7

УДК 621.373.1(075.8) ББК 32.847.2я73 С 34 физического факультетаЮжного федерального университета (протокол № 19 от 19 февраля 2019 г.) Печатается по решению кафедры радиофизики Рецензенты: профессор кафедры «Связь на железнодорожном транспорте» Ростовского государственного университета путей сообщения В. Н. Таран Южного федерального университета Г. Ф. Заргано доктор физико-математических наук, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой радиофизики Сидоренко, Е.Н. Транзисторные генераторы : учебное пособие / Е. Н. Сидоренко, А. С. Махно, А. В. Шлома ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2021. – 150 с. ISBN 978-5-9275-3819-5 Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 03.03.03 Радиофизика по дисциплине «Радиофизическая электроника», и содержит теоретические основы и рекомендации по выполнению лабораторных работ по изучению принципа действия, параметров и характеристик транзисторных генераторов, а также их практического применения. ISBN 978-5-9275-3819-5 УДК 621.373.1(075.8) ББК 32.847.2я73 © Южный федеральный университет, 2021 © Сидоренко Е. Н., Махно А. С., Шлома А. В., 2021 © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2021 2

Стр.3

Оглавление Введение ................................................................................................................7 Тема 1. ИЗУЧЕНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ LC-ГЕНЕРАТОРА ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ .......8 1.1. Краткая теория.......................................................................9 1.1.1. Электронные генераторы и их классификация ......9 1.1.2. Основные узлы автогенератора и его структурные схемы ............................................................10 1.1.3. Принцип действия автогенератора ...........................14 1.1.4. Условия самовозбуждения генератора ....................15 1.1.5. Схема автогенератора с трансформаторной связью на биполярном транзисторе .....................................17 1.1.6. Дифференциальное уравнение автогенератора .22 1.1.7. Анализ дифференциального уравнения автогенератора ................................................................................25 1.1.8. Стационарный режим работы автогенератора ....28 1.1.9. Колебательная характеристика квазилинейной системы .............................................................34 1.1.10. Определение стационарной амплитуды колебания графическим методом ..........................................35 1.1.11. Мягкий и жесткий режимы самовозбуждения автогенератора ................................................................................37 1.1.12. Переходный режим автогенератора .......................41 1.1.13. Метод фазовой плоскости ............................................42 1.2. Краткая характеристика исследуемого макета ......44 1.3. Порядок выполнения лабораторной работы .......46 1.3.1. Исследование режимов самовозбуждения генератора .........................................................................................46 1.3.2. Исследование колебательных характеристик автогенератора ................................................................................49 1.3.3. Исследование переходного режима работы автогенератора ................................................................................51 3

Стр.4

1.3.4. Получение фазового портрета напряжения автогенератора ................................................................................52 Контрольные вопросы к теме 1 ..........................................53 Литература к теме 1 ...................................................................54 Тема 2. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ RC-ГЕНЕРАТОРА НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ ...............................................55 2.1. Краткая теория.....................................................................56 2.1.1. Электронные генераторы и их классификация ....56 2.1.2. Структурная схема автогенератора ...........................57 2.1.3. Условия самовозбуждения генератора ....................58 2.1.4. Принцип работы автогенератора ...............................61 2.1.5. RC-генератор с фазосдвигающей RС-цепью ...........63 2.1.6. Транзисторный RС-автогенератор с последовательно-параллельной фазовращающей цепью обратной связи .................................................................67 2.1.7. Метод фазовой плоскости ..............................................72 2.2. Краткая характеристика исследуемого макета ....74 2.3. Порядок выполнения лабораторной работы ...76 2.3.1. Подготовка к работе ..........................................................76 2.3.2. Возбуждение генератора ................................................77 2.3.3. Проверка условий баланса амплитуд и баланса фаз ....................................................................................77 2.3.4. Стационарный режим работы генератора .............80 2.3.5. Генератор релаксационных колебаний и его исследование .......................................................................81 2.3.6. Переходный режим работы RC-генератора ...........81 2.3.7. Фазовый портрет напряжения RC-генератора .....81 Контрольные вопросы к теме 2 ..........................................82 Литература к теме 2 ...................................................................83 Тема 3. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ LC-ГЕНЕРАТОРА С ВНЕШНИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ ..............................................85 3.1. Краткая теория.....................................................................86 4

Стр.5

3.1.1. Общие сведения о генераторах с внешним возбуждением .........................................................86 3.1.2. Регенеративное усиление ...............................................87 3.1.3. Регенеративный приемник ............................................97 3.1.4. Синхронизация (захват частоты) ..............................101 3.1.5. Деление частоты ..............................................................104 3.2. Краткое описание исследуемого макета ...........109 3.3. Порядок выполнения лабораторной работы ....110 3.3.1. Исследование вольтамперной характеристики (ВАХ) полевого транзистора ................110 3.3.2. Определение критического значения взаимной индуктивности Мкр ................................................111 3.3.3. Изучение генератора в недонапряженном режиме. Регенеративное усиление ....................................112 3.3.4. Определение значения коэффициента регенерации генератора в недонапряженном режиме .............................................................................................113 3.3.5. Исследование амплитудной характеристики регенеративной схемы .............................................................114 3.3.6. Сравнение частотных характеристик регенерированного контура без и при наличии цепи обратной связи .................................................................115 3.3.7. Исследование генератора в жестком режиме .............................................................................................116 Контрольные вопросы к теме 3 .......................................117 Литература к теме 3 ................................................................118 Тема 4. ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРОВ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ .......................................119 4.1. Краткая теория..................................................................120 4.1.1. Типы генераторов прямоугольных импульсов ..120 4.1.2. Режимы работы биполярных транзисторов .......125 4.1.3. Схема мультивибратора на биполярных транзисторах с коллекторно-базовыми связями .........127 5

Стр.6

4.1.4. Принцип действия мультивибратора на биполярных транзисторах ...............................................128 4.1.5. Работа мультивибратора .............................................131 4.1.6. Ждущий мультивибратор (одновибратор): схема и принцип действия ......................................................136 4.1.7. Работа ждущего мультивибратора ..........................137 4.1.8. Формирователь импульсов для запуска одновибратора ...................................................139 4.2. Лабораторная установка.............................................141 4.3. Порядок выполнения лабораторной работы ....143 4.3.1. Работа с мультивибратором .......................................143 4.3.2. Работа с дифференциальной цепочкой ................146 4.3.3. Работа с одновибратором............................................146 Контрольные вопросы к теме 4 .......................................148 Литература к теме 4 ................................................................148 6

Стр.7