Задание1 . Исследование переходных характеристик дифференцирующих и интегрирующих цепей

1. Выходные клеммы “Общий”, “Вых. генер.” подключить, соблюдая полярность, коаксиальным кабелем к входу первого канала осциллографа С1 – 118А.

2. Выходные клеммы “Общий”, “Выход” подключить, соблюдая полярность, коаксиальным кабелем к входу второго канала осциллографа.

3. Тумблер 4 (рис.8) поставить в положение “Внутренний генератор”.

4. Тумблер 3 (рис.8) поставить в положение 2 кГц.

5. Тумблер 10 (рис.8) поставить в положение “Диф. цепь”.

6. Установить минимальную чувствительность по входам первого и второго каналов осциллографа.

7. Включить сетевое питание лабораторного стенда и осциллографа.

8. Ручками управления осциллографа установить рациональные по длительности и амплитуде осциллограммы входного и выходного сигналов.

9. Переключая номиналы R и С (7 и 8) (рис.8), пронаблюдать и зарисовывать входной сигнал и девять видов осциллограмм выходного сигнала.

10. Измерить по осциллограммам постоянную времени “τ” для четырех комбинаций номиналов R и С. При затруднении измерения больших “τ” перейти на меньшую частоту следования импульсов – 500 Гц и меньшую длительность импульсов (ручка “Скважность”). Сравнить измеренные значения постоянной времени с расчетными.

11. Переключить тумблер 10 (рис.8) в положение “Интегр. цепь”. Повторить аналогичные наблюдения и измерения.

12. Проанализировать полученные результаты и сделать соответствующие выводы.

Задание 2. Исследование частотных и фазовых характеристик

              RC – и CR – цепей

1. Переключить тумблер 4 (рис.8) в положение "Внешний генератор".

2. Коаксиальным кабелем соединить вход генератора ГЗ-112 со входом 6 лабораторного стенда, с первым каналом осциллографа С1-118А и первым входом фазометра.

3. Вход 9 лабораторного стенда соединить со вторыми каналами осциллографа и фазометра, а также вольтметром В7-35.

4. Поставить ручки переключателей 7 и 8 в положение R=10kOм, C=10нФ, а тумблер 10 в положение "Интегр. цепь".

5. Установив частоту 20 Гц и полагая, что для интегрирующей цепи коэффициент передачи при малых частотах равен "единице", подстроить амплитуду выходного сигнала  U_вых.= 2В.

6. Изменяя частоту входного сигнала, измерять вольтметром В7-35 U_вых., а фазометром разность фаз Dj между входным и выходным сигналами. Наблюдать на экране осциллографа форму входного и выходного сигналов.

7. Повторить измерения при С = 1нФ и R = 20кОм. Данные занести в таблицу 1.

8. По результатам эксперимента построить графики К(f) – АЧХ и Dj(f) – ФЧХ в логарифмическом масштабе. По графикам измерить частоту среза f_ср. и сравнить её с расчетной.

                                                                                                                      Таблица 1

        С = 10 нФ,   R = 10 кОм                        С = 1 нФ, R = 20 кОм

№     U₁, В     f, Гц      U₂, В    U₂/U₁ Δφ № U₁, В     f, Гц  U₂, В U₂/U₁ Δφ

1                                                      1

2                                                      2

…                                                    …

 n                                                      n

9. Повторить аналогичные измерения, построения и расчеты для дифференцирующей цепи. Учесть, что коэффициент передачи для дифференцирующей цепи равен "единице" при высоких частотах.

10. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

 Задание 3. Компьютерное проектирование RC - и CR-цепей

               и анализ их работы.

1. Используя программное обеспечение, предлагаемое преподавателем (Electronics Workbench 3.0E или CircutMaker v.5.0), построить на экране компьютера интегрирующую цепь.

2. Подключить к этой цепи генератор, осциллограф и измеритель АЧХ.

3. Задавая параметры R и С соответствующие тем, что использовались в эксперименте, наблюдать переходные характеристики и сравнить их с экспериментальными.

4. Используя возможности компьютерного измерителя АЧХ и ФЧХ, наблюдать амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики при R =10 кОм, С=10 нФ и R=20 кОм, С=1 нФ. Измерить частоты среза и сравнить с экспериментом и расчетами.

5. Провести аналогичный компьютерный анализ для дифференцирующей цепи.

6. Графический материал распечатать на принтере и приложить к отчету.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Каяцкас А.А. Основы радиоэлектроники: Учебное пособие для студентов вузов. М.: Высш.шк., 1988. 464с.; ил.

2. Молчанов А.П., Занадворов П.Н. Курс электротехники и радиотехники. М.: Наука, 1976.

3. Основы радиоэлектроники: Учебное пособие / Ю.Н. Волощенко, Ю.Ю. Мартюшев и др. М.: Изд-во МАИ, 1993. 416с.; ил.

4. Радиотехника: Учебное пособие для вузов / Е.М. Гершензон, Г.Д. Полянина, Н.В. Соина. М.: Просвещение, 1986. 319с.; ил.

5. Сингхал К., Влах И. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем. М.: Радио и связь, 1988.