1.1 Требования безопасности перед началом работы:

- включать и выключать компьютерные устройства должен только лаборант, преподаватель или инженерно-технический работник;

- во избежание травмирования электрическим током запрещается отключать и подключать самостоятельно соединительные кабели;

- вилки и розетки должны быть надёжно соединены и не иметь повреждений и видимых дефектов;

- перед началом работы на компьютере студент обязан записаться в журнале учёта рабочего времени;

- на рабочем месте не должно быть посторонних предметов;

- режим работы должен предусматривать соблюдение регламентированной длительности непрерывной работы с видеотерминалами (не более 4 часов) и перерывов. Оптимальное расстояние от глаз до экрана должно быть в пределах 0,6 – 0,7 м.

1.2 Требования безопасности при выполнении работы:

- в целях соблюдения технических условий эксплуатации компьютера запрещается прикасаться к экрану дисплея и закрывать посторонними предметами вентиляционные отверстия и панели компьютерных устройств;

- запрещается изменять настройки компьютера и операционной системы;

- работа на компьютере должна проводиться в строгом соответствии с методическими указаниями и пояснениями преподавателя;

- работа на компьютере должна проводиться только с собственными файлами;

- создавать и удалять файлы можно только в своём каталоге;

- запрещается пользоваться без ведома преподавателя дисками;

- запрещается записывать на компьютер программы без ведома преподавателя или лаборанта;

- в случае непреднамеренного выхода студента на неизвестные ему программы он обязан сразу же предупредить об этом преподавателя или лаборанта.

1.3 Требования безопасности в аварийных ситуациях:

- при возникновении возможных неисправностей, неполадок или сбоев в работе компьютерных устройств следует немедленно обратиться к лаборанту, преподавателю или инженерно-техническому работнику.

1.4 Требования безопасности по окончании работы:

- по окончании работы необходимо закрыть на компьютере все приложения;

- привести в порядок рабочий стол – убрать все посторонние предметы;

- отметить время окончания работы в журнале регистрации рабочего времени;

- сообщить о недостатках, обнаруженных во время работы преподавателю или лаборанту.

Физическая порча техники влечёт за собой материальную ответственность.

В случае нарушения инструкции студент может быть наказан вплоть до отчисления из института.

Первичный инструктаж проводит непосредственно руководитель работ с регистрацией в журнале учёта контрольных листков.

2 Лабораторная работа №3 «Исследование цепей с конденсаторами»

Цель работы: исследование цепей с конденсаторами во временной и частотной области.

Исследования проводятся на компьютере при помощи программы «Electronics Workbench».

2.1 Общие сведения

2.1.1 RC-цепи

RC-цепи в схемотехнике имеют очень большое значение. В том или ином виде они применяются практически во всех электронных устройствах. Наиболее часто используются фильтры нижних и верхних частот.

2.1.2 Фильтр нижних частот

Фильтром нижних частот называется схема, которая без изменений передаёт на выход сигналы нижних частот, а на высоких частотах обеспечивает затухание сигналов и запаздывание их по фазе относительно входных сигналов. На рисунке 2.1 приведена простейшая схема RC-фильтра нижних частот.

Рисунок 2.1 — Фильтр нижних частот

2.1.2.1 Описание работы фильтра нижних частот во временной области

Подадим на вход фильтра нижних частот перепад напряжения (рисунок 2.2), равный E (Ui = E).

Рисунок 2.2 — Реакция фильтра нижних частот на скачок напряжения

В соответствии со вторым законом Кирхгофа

,

где i — ток заряда конденсатора;

— напряжение на конденсаторе.

Но так как заряд Q, накопленный на конденсаторе C, равен , то ток заряда конденсатора будет соответственно равен:

.

Отсюда

. (2.1)

Решением полученного дифференциального уравнения будет следующее выражение

. (2.2)

.

При снятии положительного перепада напряжения уравнение (2.1) примет следующий вид:

.

Решением этого дифференциального уравнения будет соответственно следующее выражение

,

.

Графики переходных процессов приведены на рисунке 2.2.

В качестве меры времени установления выходного напряжения принята постоянная времени τ. Она показывает время, в течение которого выходное напряжение достигает значения, отличающееся от установившегося на 1/e часть величины скачка напряжения на входе. Из формулы 2.2 видно, что постоянная времени равна

.

При 3τ погрешность установления выходного напряжения будет меньше 10%, а при 5τ меньше 1%.