И в ТКС.Пос-е по вып-ю лаб. раб.№1-7

13

Не меняя параметров сигнала генератора, получить устойчивое изображение двух, а затем пяти периодов синусоидального напряжения. Зарисовать осциллограммы, указав коэффициенты развертки и отклонения, при которых они получены. Сделать заключение о влиянии коэффициента развертки на вид осциллограммы.

4.3. Наблюдение на экране осциллографа импульсных сигналов, измерение их параметров.

Подключить вход канала Y осциллографа к выходу основных импульсов генератора Г5-54. Выставить на генераторе Г5-54 следующие параметры импульсной последовательности: амплитуда 2 В, длительность импульсов 50 мкс, частота повторения 10 кГц, полярность положительная. Проделать те же опыты, что и в п.4.2.

Уменьшить длительность импульсов до 1 мкс, остальные параметры оставить прежними. Получить устойчивое изображение в режиме внутренней синхронизации. Изменяя коэффициент развертки, добиться того, чтобы ширина изображения импульса составляла примерно половину длины масштабной сетки экрана. Измерить длительности импульса (на уровне 0,5 Um), фронта и среза (на уровнях 0,1-0,9), амплитуду. Зарисовать осциллограмму.

Перейти к режиму внешней синхронизации. Для этого соединить гнездо ВНЕШ. ВХОД X внешней синхронизации осциллографа с выходом синхронизирующих импульсов генератора Г5-54. Установить на генераторе временной сдвиг между основным и синхронизирующим импульсами, равный 1мкс. Получить устойчивое изображение импульса. Зарисовать осциллограмму и сравнить ее с осциллограммой импульса, полученной в режиме внутренней синхронизации. Измерить временной интервал от момента начала развертки до начала импульса и сравнить с временным сдвигом, установленным на генераторе Г5-54.

5. Содержание отчета

5.1.Осциллограммы и результаты измерений.

5.2.Анализ результатов эксперимента и выводы по работе.

Литература

1. Боридько С.И., Дементьев Н.В., Тихонов Б.Н., Ходжаев И.А. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах. - М.: Горячая линия-Телеком, 2007.

2. Под ред. Нефедова В.И. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах. - М.: Высшая школа, 2001.

14

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

Аппаратурный анализ спектров сигналов

1.Цель работы – получение практических навыков использования цифрового анализатора спектра.

2.Подготовка к работе

2.1.Усвоить теоретический материал «Анализаторы спектра сигналов» по

[1]и «Анализ спектра сигналов» по [2].

2.2.Изучить назначение основных органов управления анализатора спектра, основные технические характеристики и правила эксплуатации анализатора спектра и других приборов, используемых в лабораторной работе.

2.3.Ознакомиться с лабораторным заданием и составом лабораторной установки.

3. Контрольно-измерительная аппаратура

3.1. Генератор сигналов специальной формы АКИП-3407/4А. 3.2. Осциллограф GOS-652G.

3.3. Цифровой анализатор спектра.

4.Порядок выполнения измерений

4.1. Измерение амплитудного спектра синусоидального напряжения. Собрать лабораторную установку в соответствии с рис.1.

Рис. 1. Структурная схема лабораторной установки

Получить на выходе генераторе синусоидальное напряжение с параметрами: U = 1 В; f = 1 МГц. Для этого воспользоваться руководством по эксплуатации генератора.

15

На осциллографе установить удобные для наблюдения осциллограммы напряжения коэффициенты отклонения и развертки и зарисовать осциллограмму.

На анализаторе спектра, используя руководство по эксплуатации, получить изображение спектра, а далее измерить амплитуду и частоту спектральной составляющей. Построить амплитудный спектр синусоидального напряжения.

4.2. Измерение амплитудного спектра однотонального амплитудномодулированного напряжения.

Получить на выходе генератора однотональное амплитудномодулированное напряжение с параметрами: Uн =1 В; fн =1 МГц, М =50%; = 10 кГц. Для этого воспользоваться руководством по эксплуатации генератора.

На осциллографе установить удобные для наблюдения осциллограммы напряжения коэффициенты отклонения и развертки и зарисовать осциллограмму.

На анализаторе спектра, используя руководство по эксплуатации, получить изображение спектра, а далее измерить амплитуды и частоты спектральных составляющих. Построить амплитудный спектр однотонального амплитудно-модулированного напряжения.

Рассчитать коэффициент модуляции по формуле

,

модулированного напряжения и сравнить с частотой модуляции.

4.3. Измерение амплитудного спектра однотонального частотно-

модулированное напряжение с параметрами: Uнес=1 В; fнес=1 МГц, =10 кГц. Для этого воспользоваться руководством по эксплуатации генератора.

На осциллографе установить удобные для наблюдения осциллограммы напряжения коэффициенты отклонения и развертки и зарисовать осциллограмму.

На анализаторе спектра, используя руководство по эксплуатации, получить изображение спектра, а далее измерить амплитуды и частоты спектральных составляющих. Построить амплитудный спектр однотонального частотно-модулированного напряжения.

16

Измерить практическую ширину спектра сигнала и сравнить с девиацией

последовательности прямоугольных радиоимпульсов.

Получить на выходе генератора периодическую последовательность прямоугольных радиоимпульсов с параметрами: Uнес =1 В; fнес =1 МГц, =10

На осциллографе установить удобные для наблюдения осциллограммы напряжения коэффициенты отклонения и развертки и зарисовать осциллограмму.

На анализаторе спектра, используя руководство по эксплуатации, получить изображение спектра, а далее измерить амплитуды и частоты спектральных составляющих. Построить амплитудный спектр периодической последовательности прямоугольных радиоимпульсов.

Измерить ширину главного и двух боковых «лепестков» спектра и сравнить их с величиной а также измерить частотный интервал между

соседними спектральными составляющими и сравнить их с частотой повторения радиоимпульсов.

4.5. Измерение амплитудного спектра периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов.

Получить на выходе генератора периодическую последовательность прямоугольных видеоимпульсов с параметрами: =1 В; =10 мкс, . Для этого воспользоваться руководством по эксплуатации генератора.

На осциллографе установить удобные для наблюдения осциллограммы напряжения коэффициенты отклонения и развертки и зарисовать осциллограмму.

На анализаторе спектра, используя руководство по эксплуатации, получить изображение спектра, а далее измерить амплитуды и частоты спектральных составляющих. Построить амплитудный спектр периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов.

Измерить ширину главного и двух боковых «лепестков» спектра и сравнить их с величиной а также измерить частотный интервал между

соседними спектральными составляющими и сравнить их с частотой повторения видеоимпульсов.

Рассчитать, используя значение ширины лепестков, длительность импульсов и сравнить с длительностью импульсов, установленной на генераторе.

17

5.Контрольные вопросы

5.1.Методика получения на выходе генератора однотонального амплитудно-модулированного напряжения и измерения анализатором спектра его амплитудного спектра.

5.2.Методика получения на выходе генератора однотонального амплитудно-модулированного напряжения и измерения анализатором спектра его амплитудного спектра.

5.3.Методика получения на выходе генератора однотонального частотно-модулированного напряжения и измерения анализатором спектра его амплитудного спектра.

5.4.Методика получения на выходе генератора периодической последовательности прямоугольных радиоимпульсов и измерения анализатором спектра ее амплитудного спектра.

5.5.Методика получения на выходе генератора периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов и измерения анализатором спектра ее амплитудного спектра.

6. Содержание отчета

6.1. Схемы соединений измерительных приборов.

6.2. Таблицы с данными измерений и расчетов.

6.3. Анализ результатов экспериментов, выводы.

Литература

1. Боридько С.И., Дементьев Н.В., Тихонов Б.Н., Ходжаев И.А. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах. - М.: Горячая линия – Телеком, 2007.

2. Под ред. Нефедова В.И. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах. - М.: Высшая школа, 2001.

18

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 Измерение частоты и интервалов времени

1. Цель работы

1.1. Овладеть основными методами измерения частоты и интервалов времени.

1.2. Получить навыки работы с частотно-измерительной аппаратурой.

1.3. Научиться оценивать погрешности результатов измерений.

2. Подготовка к работе

2.1. Усвоить теоретический материал «Измерение частоты электрических сигналов» по [1] и «Измерение частоты и интервалов времени» по [2].

2.2. Изучить принцип действия, назначение основных органов управления, основные технические характеристики электронно-счетного частотомера Ч3-34, ознакомится с инструкцией по эксплуатации.

1.5. Усвоить программу и порядок выполнения лабораторной работы.

3. Контрольно-измерительная аппаратура

3.1 Генераторы низкочастотные Г3-109 и Г3-118. 3.2. Частотомер электронно-счетный Ч3-34.

3.3. Осциллограф АСК-1021.

4. Порядок выполнения работы

4.1. Измерить частоту выходного напряжения измерительного генератора Г3-109 методом интерференционных фигур, установив частоту генератора Г3109 равной 0,6 кГц. В качестве образцового использовать генератор Г3-118, на котором установить частоту 0,6 кГц. Схема соединений приборов представлена на рис.2. На осциллографе нажать кнопку X-Y, переключатель SOURCE установить в положение СН1, а переключатель VERT MODE - в положение СН2.

Перестраивая частоту генератора Г3-118 около первоначально установленного значения частоты, добиться почти неподвижной фигуры Лиссажу на экране осциллографа. Определить количество точек пересечения полученной фигуры с горизонтальной и вертикальной осями координатной сетки осциллографа. Рассчитать значение частоты выходного напряжения генератора Г3-109.

Проделать аналогичные операции на следующих частотах генератора Г3-

109: 0,3; 0,2; 0,4; 1,2; 1,8; 0,9 кГц.

Результаты наблюдений и расчетов занести в табл.10.

19

Рис. 2. . Структурная схема лабораторной установки

Таблица 10 Результаты измерения частоты с помощью фигур Лиссажу

4.2. Измерить частоту выходного напряжения измерительного генератора Г3-109 методом дискретного счета, используя электронно-счетный частотомер (ЭСЧ) Ч3-34 и установив частоты генератора Г3-109: 1,5; 5; 50; 150 кГц; напряжение генератора 1 В.

Время измерения на частотомере установить равным 1с. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 11.

4.3. Измерить частоту выходного напряжения измерительного генератора Г3-109 методом дискретного счета, используя частотомер Ч3-34 в режиме «Отношение частот FБ/ FА» и установив частоты генератора Г3-109: 3, 5, 6, 10,

15, 20 кГц.

20

В качестве образцовой использовать частоту генератора Г3-118 fобр.=30 кГц, которую вначале необходимо проконтролировать частотомером. Выходное напряжение генераторов установить равным 1В, время измерения на частотомере установить равным 0,1 с.

Результаты измерений и расчетов свести в табл. 12.

4.4. Измерить частоту выходного напряжения измерительного генератора Г3-109 косвенным методом с использованием прямого измерения периода с помощью осциллографа, установив частоты: 1, 5, 10, 40 кГц; напряжение генератора 1 В.

Коэффициент развертки осциллографа устанавливать таким, чтобы осциллограмма одного колебания напряжения генератора занимала большую часть экрана осциллографа.

Результаты измерений и расчетов свести в табл.13.

4.5. Измерить период колебаний выходного напряжения измерительного генератора Г3-109 методом дискретного счета, используя частотомер Ч3-34 и установив частоты генератора 1 и 5 кГц, напряжение генератора 1 В, для трех случаев:

21

-метки времени – 10 мкс, множитель периода – 1;

-метки времени – 1 мкс, множитель периода – 1;

-метки времени – 1 мкс, множитель периода – 10. Результаты измерений свести в табл.14.

4.6. Установить частоту измерительного генератора Г3-109 2 кГц, напряжение – 1 В. Измерить ее частотомером 20 раз при времени измерения 1 сек. Повторить опыт при времени измерения 10 сек. Не меняя настройки измерительного генератора, замерить один раз частотомером период колебаний генератора Г3-109 при цене меток времени 0,1 мкс и множителе периода 104 (записать показания частотомера полностью). По периоду колебаний рассчитать частоту и принять ее значение за действительное. Вычислить наибольшую абсолютную погрешность дискретности при каждом значении времени измерения, а также относительные погрешности дискретности измерения частоты.

Результаты измерений и расчетов свести в табл. 15.

22

5.Контрольные вопросы

5.1.Методика измерения частоты методом интерференционных фигур.

5.2.Методика измерения частоты прямым методом с помощью ЭСЧ.

5.3. Методика измерения частоты косвенным методом в режиме «Отношение частот FБ/ FА» с помощью ЭСЧ.

5.4.Методика измерения частоты косвенным методом в режиме прямого измерения периода колебаний с помощью осциллографа.

5.5.Методика измерения периода прямым методом с помощью ЭСЧ. Влияние значений меток времени и множителя периода на точность измерений.

5.6.Методика многократного измерения частоты прямым методом с помощью ЭСЧ. Влияние значения времени измерения и усреднения результатов измерений на точность измерений.

6. Содержание отчета

6.1. Схема соединений измерительных приборов. 6.2. Таблицы с данными измерений и расчетов.

6.3. Анализ результатов эксперимента и расчетов, выводы.

Литература

1. Боридько С.И., Дементьев Н.В., Тихонов Б.Н., Ходжаев И.А. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах. - М.: Горячая линия-Телеком, 2007.

2. Под ред. Нефедова В.И. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах. - М.: Высшая школа, 2001.