Программа работы

1. Снять характеристики преобразования U_ВЫХ = f(U_ВХ) УГР1 при входном сигнале от 0 до минус 8 В с отключенной и включенной цепью компенсации нелинейности.

2. Снять характеристику преобразования U_ВЫХ = f(U_ВХ) УГР1 при входном сигнале от минус 4 В до + 4 В.

3. Снять амплитудно-частотную характеристику УГР1.

4. Исследовать работу УГР1 с отключенной цепью компенсации нелинейности при синусоидальном входном сигнале.

5. Снять характеристику преобразования U_ВЫХ = f(U_ВХ) УГР2.

Указания к выполнению работы

1. Подключите к клеммам Х2, Х6 лабораторного стенда вольтметр V1, к клеммам Х3, Х4 вольтметр V2. Вольтметр V1 не должен быть заземлен. Галетные переключатели S1, S2 установите в положение 1. Тумблер S3 установите в нижнее положение. Вставьте вилку источника питания в розетку на задней панели стенда. Внимание! Следует использовать выход № 2 блока питания!

Задавая резистором R1 по вольтметру V1 значения входного напряжения U_ВХ в диапазоне от 0 до минус 8 В, по вольтметру V2 определите соответствующие им значения выходного напряжения U_ВЫХ УГР1 при отключенной цепи компенсации нелинейности.

Переведите тумблер S3 в верхнее положение и аналогично снимите для УГР 1 характеристику U_ВЫХ = f(U_ВХ) при подключенной цепи компенсации нелинейности.

2. Переведите галетный переключатель S2 в положение 2. Тумблер S3 должен быть в верхнем положении. По вольтметру V1 установите U_ВХ = 0. При необходимости резистором, размещенным на боковой стенке стенда, установите по вольтметру V2 ноль на выходе УГР1.

Изменяя резистором R1 входной сигнал в диапазоне от минус 4 до + 4 В, снимите для УГР 1 характеристику U_ВЫХ = f(U_ВХ).

3. Для снятия амплитудно-частотной характеристики УГР1 отключите оба вольтметра. К клеммам Х2, Х6 подключите осциллограф. Переведите галетный переключатель S2 в положение 3, переключатель S1 в положение 1 (частота 30 Гц). Тумблер S3 должен быть в верхнем положении. Резистором R1 установите амплитуду U_ВХ, равную 2 В. Переключите щупы осциллографа на клеммы Х3, Х4 и определите амплитуду U_ВЫХ. Выполните аналогичные действия при положениях 2 и 3 переключателя S1 (частоты 1 и 10 кГц).

4. Подключите к клеммам Х2, Х6 осциллограф, тумблером S3 отключите цепь компенсации нелинейности. Подавайте на вход УГР1 синусоидальные сигналы с частотами 30 Гц, 1 и 10 кГц (см. предыдущий пункт) и наблюдайте форму сигнала на выходе УГР1. Зарисуйте осциллограммы.

5. Подключите вольтметр V1 к клеммам Х1 и Х6, вольтметр V2 – к клеммам Х4 и Х5. Задавая резистором R4 по вольтметру V1 значения входного напряжения U_ВХ в диапазоне от 0 до минус 8 В, по вольтметру V2 определите соответствующие им значения выходного напряжения U_ВЫХ УГР 2.

6. Постройте графики всех снятых зависимостей U_ВЫХ = f(U_ВХ), а также амплитудно-частотной характеристики U_ВЫХ = f(f_ВХ).

Контрольные вопросы

1. Для чего используются устройства гальванического разделения электрических цепей?

2. На примере УГР1 объясните принцип компенсации нелинейности характеристики оптопар.

3. Почему эффективное преобразование аналогового сигнала не может быть осуществлено с помощью одиночной оптопары? Проиллюстрируйте ответ графиками экспериментальных характеристик.

4. Какие преимущества дает использование в УГР дифференциальной оптопары?

5. В чем особенность УГР для передачи двуполярных сигналов? Как должен выбираться уровень тока смещения через излучающие диоды?