Учебная работа № /1744. «Курсовая Вина

Выдержка из похожей работы

[2]

Коэффициент усиления
операционного усилителя, для данной схемы измерения определяется выражением

K=V(2)/V(1) (1)

Задание на моделирование
имеет вид:

*A4H

.lib
C:\PSpice\k140ud8.mod

V1 1 0 ac .1v
sin(0 1 1000)

V2 6 0 dc 15v

V3 0 7 dc 15v

X1 0 1 6 7 2
k157ud2

.ac dec 10 1 10meg

.probe

.end

Получается следующий
график

Рис.2,АЧХ операционного
усилителя К140УД8

4,Генерация
гармонических колебаний

Для исследования режима
генерирования колебаний RC-
автогенератора с мостом Вина используется среда Pspice,

С1, С2
выбираем равными 16*10-6, из формулы:

,(2)

выводим R:

 (3)

Подставляем значения f, с в уравнение (3):

Задание на моделирование
имеет вид:

*Generator

.lib С:\PSpice\k140ud8.mod

x1 3 1 6 5 4
k157ud2

c1 0 3 16u

c2 3 2 16u

r1 1 0 3.1k

r2 1 4 8k

r3 3 0 348

r4 2 4 348

v1 6 0 dc 15v

v2 0 5 dc 15v

.tran 100m 2s
0 uic

.probe

.end

Получается следующая
осциллограмма:

5.
Получение спектра генерируемых колебаний

Вывод спектра колебания на экран осуществляется по следующему
алгоритму:

1,Запустить задание на
моделирование.

2,Войти в меню X_axis.

3,Выбрать пункт Fourier,[2]

График спектра
генерируемых колебаний будет выглядеть следующим образом:

Рис.4 Спектр колебаний для ОУ К140УД8

Из спектра видно, что
кроме первой гармоники, имеется еще две, на других частотах.

6.
Влияние температур на форму и спектральный состав генерируемых колебаний

Для
исследования влияния температур на частоту генерации колебаний, необходимо в
заданию на моделирование добавить строку, учитывающую диапазон рабочих
температур, в частности: .temp
-43 48 и запустить задание на моделирование,[2]

*Generator

.lib
C:\PSpice\k140ud8.mod

x1 3 1 6 5 4
k140ud8

c1 0 3 16u

c2 3 2 16u

r1 1 0 3.1k

r2 1 4 8k

r3 3 0 348

r4 2 4 348

v1 6 0 dc 15v

v2 0 5 dc 15v

.tran 100m 2s
0 uic

.temp -43 48

.probe

.end

Графики выходных
сигналов, с учетом влияния температур:

Спектры
колебаний для операционного усилителя К140УД8 с учетом температур выглядят
следующим образом:

Рис,8 Спектр колебаний при температуре 480С

7,Влияние обратной
связи на генерацию колебаний

Для исследования влияния
величины отрицательной обратной связи на генерацию колебаний необходимо в схеме
изменить величину сопротивления, например R1, таким образом, чтобы баланс амплитуд не выполнялся:

*Generator

.lib
D:\PSpice\k157ud2.mod

x1 3 1 6 5 4
k157ud2

c1 0 3 20u

c2 3 2 20u

r1 1 0 6.1k

r2 1 4 12k

r3 3 0 0.25k

r4 2 4 0.25k

v1 6 0 dc 15v

v2 0 5 dc 15v

.tran 100m 2s
0 uic

.probe

.end

Рис.9 Влияние обратной
связи на генерацию колебаний

Из полученного графика видно, что при уменьшении коэффициента
обратной связи, генерация становится хуже.

Заключение

В проделанном курсовом
проекте смоделировали RC –
автогенератор с мостом вина, используя операционный усилитель К140УД8.

Для обеспечения
незатухающих колебаний, усилитель должен быть охвачен достаточной положительной
обратной связью, т.е,должен быть выполнен баланс амплитуд и баланс фаз.

Сняв АЧХ операционного
усилителя, с помощью программы PSpice,
удалось увидеть, что коэффициент усиления ОУ имеет максимальное значение равное
72*103 на частоте 1герц.

Спектральный анализ
показал, что наличие гармони в выходном сигнале относительно невелико, чему
способствует наличие отрицательной обратной связи.

Затухающее колебание
происходят в результате того, что условие баланса амплитуд не выполняется,При
уменьшение коэффициента обратной связи, генерация становится хуже,

Библиографический
список

1″