Задание. на расчет по курсу «Программные средства информационно - измерительных систем» для студентов специальности 190900 «Информационно - измерительная техника и

на расчет по курсу «Программные средства информационно - измерительных систем» для студентов специальности 190900 «Информационно - измерительная техника и технологии» направления подготовки дипломированного специалиста 653700 «Приборостроение»

Исходные данные.

1. Задана электрическая схема RC -автогенератора, выполненного на операционном усилителе (ОУ), которая представлена на рис. 1.

Рис. 1. Электрическая схема RC -автогенератора

2. Частота автоколебаний автогенератора w₀ равна 30N Гц и N кГц, где N – номер студента в группе по журналу. Сопротивления резисторов и емкости конденсаторов в цепи положительной обратной связи рассчитываются с использованием формулы для частоты колебаний RC -автогенератора: w₀ = =1/ RC.

3. При расчете параметров автогенератора задать R ₁=10 ком, а R ₂ и R ₃ выбрать из диапазона 1... 10 ком.

Рассчитать, промоделировать и представить к защите.

1. Рассчитать параметры автогенератора исходя из заданной частоты.

W1=420kHz

T1=2.38ms

C11=16mF

C21=1mF

R21=2kOm

R31=10kOm

W2=14kHz

T2=714ms

C12=64mF

C22=2mF

R22=2kOm

R32=1kOm

2. Получить установившейся режим работы автогенератора с использованием программного пакета EWB. Определить основные показатели автогенератора: частоту и амплитуду автоколебаний. Сравнить частоту автоколебаний с заданной частотой w_0. Увеличить или уменьшить сопротивление резистора или емкости в цепи положительной обратной связи (ПОС), в 2 раза. Определить новую частоту автоколебаний генератора.

R=2R32

T=756ms

A0=371mV

A=165mV

Амплитуда увеличилась в 2 раза, частота осталась неизменна.

3. Определить длительность переходного процесса установления автоколебаний с использованием программного пакета EWB.

T_пп=130ms

4. Исследовать условия самовозбуждения автогенератора с использованием программного пакета EWB. Включить параллельно диодам переменный резистор с сопротивлением 40 ком. Увеличивая или уменьшая его сопротивление зафиксировать процесс возникновения и срыва автоколебаний. Определить сопротивление резистора, при котором происходит самовозбуждение, и рассчитать по формулам коэффициент усиления неинвертирующего усилителя. Проверить выполнение условия самовозбуждения RC - автогенератора.

T=1.23ms

5. Исследовать установившейся режим работы автогенератора с использованием программного пакета EWB. Отключить цепь ПОС от автогенератора. Подавая гармонический сигнал на неинвертирующий вход усилителя получить на частоте автоколебаний на выходе такую же амплитуду выходного напряжения, как и в случае автоколебаний. Рассчитать коэффициент усиления усилителя, соответствующий стационарному состоянию автогенератора. Подключить к цепи ПОС измеритель АЧХ, а к входным зажимам цепи ПОС источник гармонического напряжения. С помощью измерителя АЧХ найти частоту квазирезонанса. По измеренным данным проверить баланс амплитуд и фаз в установившемся состоянии автогенератора. Представить графики АЧХ автогенератора.

6. Расчетное задание представить в установленной на кафедре форме в отпечатанном виде по заданной структуре.

Структура расчетного задания.

1. Титульный лист.

2. Бланк задания на расчет.

3. Теоретические положения по расчетам параметров RC - автогенератора.

4. Схемы моделирования различных режимов работы автогенератора с ПОС и отключенной цепью ПОС с использованием программного пакета EWB.

5. Исследование зависимостей установившегося режима работы автогенератора и значений частот, амплитуд и коэффициентов усилений в данном режиме от параметров схемы автогенератора с использованием программного пакета EWB.

6. Графический материал в виде АЧХ автогенератора со значениями их частот и амплитуд.

7. Литература, используемая при выполнении расчетного задания.

Рекомендуемая литература.

1. В. И. Карлащук. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа EWB и ее применение. Изд-е 2-е. допол. и переработанное. – М.: Солон-Р, 2001. – 726 с.: ил.

2. В. И. Карлащук. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа EWB и ее применение. Изд-е 3-е. Системы проектирования. – М.: Солон-Пресс, 2003. – 736 с.: ил.

3. А. И. Кучумов. Электроника и схемотехника. Учебное пособие. – М.: Гелиос АРВ, 2002. – 304 с.: ил.

Образец титульного листа.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

__________________________________________________________________