Автоколебательные системы (т2-4)

Адрес

http://90.189.213.191:4422/temp/nkpsis/tema_tec_tc23/lek5/lek5.doc инд: 2-124-6-5 Примеры

Вынужденные колебания возникают под воздействием внешней силы. 

В результате колебания в них будут незатухающими.

Автоколебания могут иметь разную природу: тепловую, механическую, химическую, электромагнитную.

В окружающей нас жизни и технике очень широко распространены примеры автоколебательных систем. Примеры автоколебаний в природе и технике:

Под воздействием ветра начинает колебаться трава и листья деревьев, полотнище флага.

• Возникновение звуков и голосов зверей, птиц, людей происходит в результате колебания голосовых связок из-за проходящего потока воздуха.
• Турбулентные потоки на перекатах рек и ручьев.
• Звучание струн смычковых и духовых музыкальных инструментов.

Можно выделить следующие элементы автоколебательной системы:

• Колебательная система.
• Постоянный источник энергии.
• Устройство обратной связи между источником и колебательной системой, регулирующее поступление энергии.

Самой древней автоколебательной системой могут служить механические маятниковые часы. Конструкция их была предложена Галилео Галилеем.

• Колебательная система в них – это маятник настенных часов или балансир,
• источник энергии – деформированная пружина или поднятая вверх гиря.
• Устройством обратной связи служит анкер. Анкер позволяет ходовому колесу повернуться за один полупериод на один зубец.

Зубец ходового колеса передает некоторую порцию энергии маятнику, в результате полученной энергии компенсируются потери энергии на трение. Незатухающие колебания поддерживаются за счет потенциальной энергии гири, которая постепенно опускается.

В электрических схемах и устройствах используется тот же самый принцип и самое важно - ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ.

Рассмотрим простую схему генератора синусоидальных колебаний на ОУ, в цепь обратной связи которого включены три фазовращающие RC-цепочки.

Ниже представлена модель на рисунке. Файл generator_v2.dsn в системе Протеус67

Практическое задание ПЗ=5 тема в заголовке отчета «автогенерация»

Дана схема автогенераторов рисунок ниже. Данная схема, как утверждается, используется для эффективной работы с светодиодами. Схема-1 с светодиодами (слева), схема-2 два на стабилитронах (справа)

Задача

1. Используя пример схем generator_v(1)2.dsn подготовить вышеприведенные схемы в Протеус-7, согласно своего варианта:
• Четные номера по списку - схема-2 (2 4 6 .. )
• Нечетные номера по списку - схема-1 ( 1 3 5 7 )
2. Микросхема LM358, питание 15в
3. Определить частоту генерации, получить осциллограммы
4. Построить спектр разложения в ряд Фурье. Показать основную гармонику.

5. Отчет в формате WORD документа должен содержать

· Титульный лист,

· Скан схемы по номеру варианта и осциллограмму и спектр выходного сигнала .

· Скан осциллограммы сигнала генерации с показанием периода в формате файла spl7.

· Название файла DSN должно содержать номер группы и номер отображения, например ts23_pz3n20.dsn.

6. Всего 3-и файла отчет (doc) проект(DSN) скан осцилограммы в редакторе splan (spl7) Итого 3а файла.

Оценка на 3= повторение схемы примера для своего номера по списку и снятие скриншота своего варианта п3.4:

Оценка на 4= дополнительно, включить светоизлучающие диоды в количестве 5 штук через транзисторный усилитель.

Оценка на 5= дополнительно построить схему генератора 50гц на трех фазовращающих RC-цепочках generator_v2.dsn

Показать сигналы с частотой 50гц по спектро-анализатору Фурье в программе Протеус7.

Электронные источники:

1. Автоколебания
2. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы
3. Генератор синусоидального сигнала на мосту Вина
4. Аналоговые схемы
5. Настройка 6 струнной гитары тюнером и по нотам
6. Генераторы гармонических сигналов на операционных усилителях

Подготовил Шабронов А.А.  тс +7-913-905-8839 shabronov@ngs.ru

Ред.2019-2-3