2.5.3. Измерение входного сопротивления электронных устройств
Входное сопротивление электронных устройств – это их сопротивление со стороны входных зажимов. Измерения проводят на переменном токе. При измерении активной составляющей входного сопротивления измерения следует проводить на частотах, на которых входной емкостью устройства можно пренебречь.
Схема для измерения входного сопротивления показана на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Схема измерения входного сопротивления электронного устройства
Когда выходные зажимы генератора непосредственно (без резистора R) подключены к входным зажимам устройства, напряжение UВХ на входном сопротивлении RВХ равно: UВХ = UГ.
При подключении резистора R напряжение на входных зажимах уменьшается и становится равным UВХ = UГRВХ / (RВХ + R).
Решив эти два уравнения, получим:
.
Данное выражение справедливо лишь в том случае, если в качестве источника сигнала используется источник напряжения: выходное сопротивление генератора (на рис. 2.4 не показано) много меньше R и RВХ. В противном случае необходимо измерять напряжения UВХ и UВХ при одинаковом напряжении на выходе генератора.
Для измерения входного сопротивления следует измерить напряжение на входе устройства при непосредственной подаче напряжения генератора и при подаче напряжения через резистор с известным сопротивлением.
2.5.4. Измерение выходного сопротивления электронных устройств
Выходное сопротивление электронного устройство – сопротивление этого устройства со стороны выходных зажимов.
Структурная схема измерения выходного сопротивления приведена на рис. 2.5. На нем устройство, выходное сопротивление которого измеряется, представлено эквивалентной схемой в виде генератора напряжения. Сначала измеряется выходное напряжение устройства при т. наз. холостом ходе (без подключения к устройству нагрузки), а затем – напряжение на выходе при подключенной нагрузке (резисторе с известным сопротивлением).
Рис. 2.5. Схема измерения выходного сопротивления электронного устройства
При отключенном сопротивлении нагрузки RН (режим холостого хода) выходное напряжение UВЫХ = UГ.
Когда
нагрузка подключена, выходное напряжение
уменьшается и становится равным:
.
Решив эти уравнения, получим:
.
Для получения хорошей точности измерений следует брать сопротивление нагрузки, соизмеримое с выходным сопротивлением устройства.
3. Задания и методические рекомендации
3.1. Подготовка осциллографа к работе
3.1.1. Ознакомьтесь с расположением органов управления осциллографом.
3.1.2. Поставьте органы управления в следующие исходные положения:
тумблер «СЕТЬ» в положение выключено;
ручку «ЯРКОСТЬ» в среднее положение;
ручку «ФОКУС» в среднее положение;
переключатели коэффициентов отклонения «V/ДЕЛ» каналов А и Б в положение 1 «V/ДЕЛ»;
переключатель для выбора автоколебательного или ждущего режима развертки в положение АВТ;
переключатель для включения и выключения каналов А и Б в положение, обеспечивающее двухканальный режим работы;
переключатель «ВРЕМЯ/ДЕЛ» в положение 1 мс/ДЕЛ;
переключатель × l; × 0,1 в положение × l;
ручки перемещения луча по горизонтали в среднее положение.
3.1.3. Включите переключатель «СЕТЬ» и дайте осциллографу прогреться в течение 1–2 мин.
3.1.4. По наблюдаемой на экране осциллографа линии развертки отрегулируйте яркость луча и произведите его фокусировку.
3.1.5. Последовательно переведите переключатель «ВРЕМЯ/ДЕЛ» в сторону больших значений коэффициента развертки вплоть до верхнего предела. Наблюдайте перемещение луча осциллографа все с уменьшающейся скоростью.
3.1.6. Проверьте калибровку коэффициентов отклонения канала А осциллографа. Для этого подайте на его вход сигнал с выхода калибратора осциллографа, который представляет собой последовательность калиброванных по амплитуде и частоте следования импульсов. Значения амплитуды и частоты указаны возле выхода калибратора. Медленно вращая потенциометр «УРОВЕНЬ» получите на экране устойчивое изображение осциллограммы сигнала. Измерьте амплитуду импульсов.
3.1.7. Повторите п. 3.1.6 для канала Б.
3.1.8. Проверьте калибровку коэффициентов развертки «ВРЕМЯ/ДЕЛ». Для этого подайте на вход канала А (канала Б) тот же сигнал с калибратора. С помощью переключателя «ВРЕМЯ/ДЕЛ» растяните изображение на экране так, чтобы наблюдалось несколько периодов сигнала, измерьте период следования импульсов и по нему определите частоту. Сравните ее с частотой калибровочного сигнала.