Лабораторная работа №8. Исследование LC-генератора (Колпитца).. Общие сведения

Лабораторная работа №8

Исследование LC-генератора (Колпитца).

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Исследование работы LC-генератора гармонических колебаний.

Общие сведения

Генератор Колпитца (ёмкостная трёхточка), названный в честь его изобретателя Эдвина Колпитца, является одной из множества схем электронных генераторов использующих комбинацию индуктивности (L) с ёмкостью (C) для определения частоты, так же называется LC-генератором. Одной из ключевых особенностей генераторов этого вида является их простота (нужна только одна индуктивность без отводов).

Напряжение обратной связи снимается с ёмкостного делителя напряжения.

Для эксперимента соберем схему показанную на Рис. 1.

Рис. 1

В зависимости от схемы усилительного каскада возможны три вида генератора Колпитца: на каскаде с общим эмиттером, на каскаде с общим коллектором и на каскаде с общей базой. Характерной особенностью генератора Колпитца является положительная обратная связь через ёмкостный делитель напряжения на двух последовательных конденсаторах, которые одновременно являются ёмкостью LC-контура.

Положительная обратная связь в генераторе Колпитца обеспечивается за счет того, что сигнал обратной связи поступает с такого зажима колебательного контура, при котором сигнал обратной связи на базе транзистора совпадает по фазе с переменным сигналом на коллекторе. Коэффициент передачи цепи обратной связи при этом определяется коэффициентом передачи емкостного делителя, образованного конденсаторами С1 и С2. При выполнении указанных условий устройство самовозбуждается. Процесс самовозбуждения происходит следующим образом. При включении источника питания конденсатор колебательного контура, включенного в коллекторную цепь, заряжается. В контуре возникают затухающие колебания, которые одновременно передаются на управляющие электроды транзистора по цепи положительной обратной связи: это приводит к пополнению энергией LC контура, и колебания превращаются в незатухающие.

Расчет частоты генератора

Идеальная частота генерации для схемы на рис.1 определяется уравнением:

где

§ L величина индуктивности в Гн.

§ C1 и C2 величины ёмкости конденсаторов в Фарадах.

Задание на проведение лабораторной работы

1. Рассчитать частоту генератора при различных значениях емкости частотозадающих конденсаторов:

С1=C2=0,5mF, С1=C2=1mF, С1=C2=2mF.

2. Исследовать и объяснить работу LC-генератора.

3. Измерить параметры выходного сигнала генератора:

· амплитуда сигнала;

· частота сигнала.