- •Часть 1
- •Оглавление
- •Лабораторная работа № 1 электрические измерения
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Обобщенная классификация измерительных приборов
- •2.2. Осциллограф универсальный с1-151
- •2.3. Генератор сигналов низкочастотный г3-131
- •2.4. Вольтметр универсальный в7-77
- •2.5. Методики измерений
- •2.5.1. Осциллографические измерения Измерение постоянного напряжения
- •Измерение переменного напряжения
- •Измерение частоты
- •Измерение сдвига фаз
- •2.5.2. Снятие амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик
- •2.5.3. Измерение входного сопротивления электронных устройств
- •2.5.4. Измерение выходного сопротивления электронных устройств
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Подготовка осциллографа к работе
- •3.2. Измерение параметров сигналов
- •3.3. Изучение аттенюатора напряжения
- •3.4. Измерение сдвига фаз между гармоническими сигналами
- •3.5. Измерение входного сопротивления осциллографа
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 2 «программный комплекс electronics workbench»
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Возможности программного комплекса Electronics Workbench
- •2.2. Основы работы
- •2.3. Создание схем
- •2.4. Необходимые виртуальные элементы
- •2.5. Необходимые виртуальные приборы
- •2.5.1. Амперметр и вольтметр
- •2.5.2. Двухканальный осциллограф
- •2.6. Осциллографические измерения
- •2.6.1. Измерение постоянного напряжения
- •2.6.2. Измерение переменного напряжения
- •2.6.3. Измерение временных интервалов
- •2.6.4. Измерение частоты
- •2.6.5. Измерение сдвига фаз
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Исследование линейной электрической цепи постоянного тока
- •3.2 Исследование линейной электрической цепи синусоидального тока
- •3.2.1. Резисторы в цепях переменного тока
- •3.2.2. Конденсатор в цепи переменного тока
- •3.2.3. Катушка индуктивности в цепи переменного тока
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 3 спектральный анализ и синтез сигналов
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Спектры периодических сигналов
- •2.2. Спектральный анализ сигналов
- •2.3. Необходимые виртуальные приборы
- •2.3.1. Генератор испытательных сигналов (Function Generator)
- •2.3.2. Источник амплитудно-модулированного сигнала
- •2.4. Синтез сигналов
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Анализ амплитудных спектров периодических сигналов
- •3.1.1. Анализ амплитудного спектра гармонического сигнала
- •3.1.2. Анализ амплитудного спектра последовательности прямоугольных импульсов
- •3.1.3. Анализ амплитудного спектра амплитудно-модулированного сигнала
- •3.2.Синтез периодических сигналов
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 4 преобразование сигналов линейными системами с постоянными параметрами
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Комплексный коэффициент передачи линейной системы
- •2.2. Переходная и импульсная характеристики линейной системы
- •2.3. Простейшие линейные цепи и их характеристики
- •2.3.1. Цепи интегрирующего типа (фильтры нижних частот)
- •2.3.2. Цепи дифференцирующего типа (фильтры верхних частот)
- •2.3.3. Частотно-избирательные цепи
- •2.4. Измерение характеристик линейных систем
- •2.4.1. Измерение ачх и фчх
- •2.4.2. Измерение переходной характеристики
- •2.5. Измеритель ачх и фчх (Bode Plotter)
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Изучение rc-цепи интегрирующего типа
- •3.1.1. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики
- •3.1.2. Влияние постоянной времени цепи интегрирующего типа на ее полосу пропускания
- •3.2. Изучение rc-цепи дифференцирующего типа (фильтр верхних частот)
- •3.2.1. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики
- •3.2.2. Влияние постоянной времени цепи дифференцирующего типа на ее полосу пропускания
- •3.3. Изучение последовательного колебательного контура
- •3.4. Изучение параллельного колебательного контура
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 5 усилительные каскады на биполярных транзисторах
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •3.1.1. Выбор рабочей точки каскада
- •3.1.2. Изучение влияния емкости входного разделительного конденсатора и емкости нагрузки на ачх каскада
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Усилительный каскад с оэ
- •3.1.3. Измерение входного сопротивления
- •3.1.4. Измерение выходного сопротивления каскада
- •3.1.5. Исследование влияния емкости входного разделительного конденсатора и емкости нагрузки на переходную характеристику каскада
- •3.1.6. Снятие амплитудной характеристики каскада
- •3.2. Усилительный каскад с об
- •3.3. Усилительный каскад с ок
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 6 обратные связи в усилителях
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Комплексный коэффициент усиления усилителя с обратной связью
- •2.3. Типы обратной связи
- •2.4. Влияние отрицательной обратной связи на характеристики усилителей
- •2.5. Местные обратные связи в резистивно-емкостном каскаде с общим эмиттером
- •2.6. Усилители с частотно-зависимой цепью отрицательной обратной связи
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.3. Избирательный усилитель
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 7 операционные усилители
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Основные параметры оу
- •2.2. Линейные устройства на операционных усилителях
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Измерение напряжения смещения uсм
- •3.2. Балансировка оу
- •3.3. Снятие ачх оу без обратной связи.
- •3.4. Инвертирующий усилитель
- •3.5. Исследование неинвертирующего усилителя
- •3.6. Суммирующий усилитель
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 8 генераторы гармонических колебаний
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Условия возникновения колебаний
- •2.2. Условия самовозбуждения генератора
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Изучение rc-генератора с мостом Вина
- •3.2. Изучение rс-генератора с трехзвенной фазосдвигающей цепью типа r-параллель
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 9 параметрические цепи
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Прохождение сигналов через параметрические цепи
- •2.2. Амплитудная модуляция
- •2.3. Балансная амплитудная модуляция
- •2.4. Преобразование частоты
- •2.5. Детектирование амплитудно-модулированных колебаний
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Изучение аналогового перемножителя
- •3.2. Получение и детектирование амплитудно-модулированных сигналов
- •3.3. Получение и детектирование колебаний с балансной амплитудной модуляцией
- •3.4. Преобразование частоты
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
2.6. Осциллографические измерения
2.6.1. Измерение постоянного напряжения
Для измерения постоянного напряжения следует установить:
режим Expand;
режим «открытого входа» (режим DC);
режим развертки Y/T;
режим автоматической развертки Auto (с помощью переключателя
);с помощью окна
коэффициент развертки порядка 0,10 s/div.
Перед началом измерений следует установить нулевую линию канала осциллографа – линию, прочерчиваемую лучом на экране при отсутствии входного сигнала. Для этого необходимо:
с помощью переключателя установить режим «0» по входу;
для начала имитации процесса работы (моделирования) установить переключатель питания
на панели инструментов в положение I
(включено);после получения нулевых линий каналов на экране осциллографа установить переключатель питания в положение О (выключено);
с помощью регуляторов смещения лучей по вертикали
совместить нулевые линии каналов с
соответствующими делениями оси Y
в нижней половине экрана (при измерении
положительных напряжений) или в верхней
(при измерении отрицательных).
Измерения выполняют в следующей последовательности:
измеряемые напряжения подают на входы каналов А и В;
переключатель питания устанавливают в положение I;
с помощью окна регулировки чувствительности
(коэффициента отклонения по вертикали)
устанавливают лучи каналов в пределах
экрана и останавливают имитацию процесса
работы, установив переключатель питания
в положение О
(выключено).
Способы измерения постоянных напряжений:
определить число делений, на которое переместился луч соответствующего канала при подаче на его вход постоянного напряжения, и умножить это число на значение коэффициента отклонения данного канала по вертикали;
установить вертикальную визирную линию (1 или 2) в любое место экрана, результаты измерения напряжений появятся в индикаторных окошках под экраном осциллографа (рис. 2.10).
2.6.2. Измерение переменного напряжения
Для измерения переменного напряжения следует:
измеряемое напряжения подать на вход канала А (В);
установить режим «закрытого входа» (режим АС), поскольку положение нулевой линии в этом режиме при нулевом смещении (
)
на экране осциллографа совпадает с
центральной горизонтальной линией;установить режим развертки Y/T;
с помощью переключателя (
)
установить ждущий режим развертки с
запуском по нарастающему (переключатель
)
или по спадающему (переключатель
)
участку сигнала, поданного на вход
канала А
(В);
для начала имитации процесса работы (моделирования) установить переключатель питания на панели инструментов в положение I (включено);
с помощью окна регулировки чувствительности установить такой коэффициент отклонения по вертикали, при котором сигнал будет занимать не менее 3/4 экрана осциллографа;
с помощью окна установить коэффициент развертки, при котором на экране будут наблюдаться несколько периодов исследуемого сигнала;
для прекращения имитации процесса работы схемы установить переключатель питания в положение О.
Способы измерения:
измерить в делениях расстояние А между нулевой линией и значением наблюдаемого сигнала в заданный момент времени (рис. 2.11) и полученное число умножить на показание переключателя V/Div (на значение коэффициента отклонения данного канала по вертикали);
установить вертикальную визирную линию (1 или 2) в точку на оси времени, соответствующую заданному моменту времени, результаты измерения напряжений появятся в индикаторных окошках под экраном осциллографа.
Пример. Измерение амплитуды наблюдаемого на экране осциллографа синусоидального сигнала.
Первый способ. Отклонение максимального значения напряжения синусоидальной формы от нулевой линии (рис. 2.11) составляет 2,8 деления.
Положение переключателя регулировки чувствительности соответствует 50 V/Div, поэтому амплитуда наблюдаемого сигнала Um = 50 V/Div × 2,8 = 140 V.
Второй способ. Поскольку вертикальная визирная линия 1 установлена в положение, которое соответствует максимальному значению напряжения синусоидальной формы (рис. 2.11), поданного на вход канала А, то результат измерения амплитуды наблюдаемого сигнала находится в индикаторном окошке под экраном осциллографа VA1 = 140,7732V.
