1. Badanie prostego generatora VCO - układu Bowesa

W pierwszej części ćwiczenia przeprowadziliśmy pomiar charakterystyki przestrajania generatora VCO zbudowanego z astabilnego przerzutnika z emiterowym sprzężeniem pojemnościowym - układu Bowesa. Zmontowaliśmy układ dla następujących założeń projektowych:

  • częstotliwość początkowa - 00029525.gif
  • względny zakres przestrajania: - 00029526.gif
  • zakres zmian napięcia sterującego DU [V]: - 00029527.gif

Wyliczone elementy (elementy najbardziej odpowiadające wyliczonym, dobrane z szeregu):

  • R = 11 kΩ
  • C = 10 nF

Uzyskaną charakterystykę przedstawia poniższy wykres. Dodatkowo korzystając z programu Origin, na wykres naniesiono charakterystykę idealną, będącą dopasowaniem liniowym metodą najmniejszych kwadratów punktów uzyskanych doświadczalnie, oraz odchyłki od wartości idealnych.

00029528.gif 

Jak widać na wykresie częstotliwość zmieniała się w zakresie od 0,163 [kHz] do 5,87 [kHz]. Wyniki nieznacznie odbiegają od wartości zakładanych. Różnice te mogą wynikać, z niedokładności przeprowadzonych obliczeń, jak również z konieczności dobierania elementów z szeregów: E24 dla rezystora, E6 dla kondensatora. Maksymalny prąd źródła prądowego ogranicza od góry możliwość przestrajania generatora, minimalna wartość tego prądu ogranicza ten zakres od dołu.

Liniowość przestrajania generatora obliczyliśmy korzystając z programu Origin, wynosi ona 0,99882. Jak można zauważyć, charakterystyka przestrajania jest niemal idealnie liniowa.

2. Analiza pracy precyzyjnego generatora VCO 

Zgodnie z instrukcją zaobserwowaliśmy przebiegi napięciowe w odpowiednich punktach wkładki: a, b, c, d, e. Charakterystyki badaliśmy dla f = 2,8 [kHz] i U = 5 [V].

Zmierzony zakres przestrajania generatora:

  • fmax = 5,79 [kHz] dla U = 10 [V]
  • fmin = 95 [Hz] dla U = 0,01 [V]

Zmieniając wartości rezystancji układu źródła prądowego można ustawić dolną granicę zakresu przestrajania, wynika to z obliczeń teoretycznych przeprowadzonych w konspekcie. Wydajność prądowa źródła prądowego ogranicza zakres przestrajania. Złożone lustro prądowe zastosowane w generatorze zapewnia większą stabilność i stałość prądową.

3. Badanie generatorów funkcyjnych

Zgodnie z wyliczeniami wmontowaliśmy do układu rezystory o zbliżonych wartościach:

  • R1 = 680 kΩ
  • R2 = 91 kΩ
  • R3 = 8,2 kΩ
  • R4 = 11 kΩ

Niestety przy użyciu potencjometrów nie byliśmy w stanie ustawić zakładanych poziomów napięć, więc obserwując kształt sinusoidy na ekranie oscyloskopu (w odniesieniu do napięcia generatora modulującego) ustawiliśmy tak potencjometry, aby sinusoida była oddana jak najwierniej. Napięcia w punktach pomiarowych:

  • Ua = 2,26 [V]
  • Ub = 1,414 [V]
  • Uc = -2,512 [V]
  • Ud = -2,7869 [V]