
- •Часть 1
- •Оглавление
- •Лабораторная работа № 1 электрические измерения
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Обобщенная классификация измерительных приборов
- •2.2. Осциллограф универсальный с1-151
- •2.3. Генератор сигналов низкочастотный г3-131
- •2.4. Вольтметр универсальный в7-77
- •2.5. Методики измерений
- •2.5.1. Осциллографические измерения Измерение постоянного напряжения
- •Измерение переменного напряжения
- •Измерение частоты
- •Измерение сдвига фаз
- •2.5.2. Снятие амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик
- •2.5.3. Измерение входного сопротивления электронных устройств
- •2.5.4. Измерение выходного сопротивления электронных устройств
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Подготовка осциллографа к работе
- •3.2. Измерение параметров сигналов
- •3.3. Изучение аттенюатора напряжения
- •3.4. Измерение сдвига фаз между гармоническими сигналами
- •3.5. Измерение входного сопротивления осциллографа
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 2 «программный комплекс electronics workbench»
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Возможности программного комплекса Electronics Workbench
- •2.2. Основы работы
- •2.3. Создание схем
- •2.4. Необходимые виртуальные элементы
- •2.5. Необходимые виртуальные приборы
- •2.5.1. Амперметр и вольтметр
- •2.5.2. Двухканальный осциллограф
- •2.6. Осциллографические измерения
- •2.6.1. Измерение постоянного напряжения
- •2.6.2. Измерение переменного напряжения
- •2.6.3. Измерение временных интервалов
- •2.6.4. Измерение частоты
- •2.6.5. Измерение сдвига фаз
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Исследование линейной электрической цепи постоянного тока
- •3.2 Исследование линейной электрической цепи синусоидального тока
- •3.2.1. Резисторы в цепях переменного тока
- •3.2.2. Конденсатор в цепи переменного тока
- •3.2.3. Катушка индуктивности в цепи переменного тока
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 3 спектральный анализ и синтез сигналов
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Спектры периодических сигналов
- •2.2. Спектральный анализ сигналов
- •2.3. Необходимые виртуальные приборы
- •2.3.1. Генератор испытательных сигналов (Function Generator)
- •2.3.2. Источник амплитудно-модулированного сигнала
- •2.4. Синтез сигналов
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Анализ амплитудных спектров периодических сигналов
- •3.1.1. Анализ амплитудного спектра гармонического сигнала
- •3.1.2. Анализ амплитудного спектра последовательности прямоугольных импульсов
- •3.1.3. Анализ амплитудного спектра амплитудно-модулированного сигнала
- •3.2.Синтез периодических сигналов
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 4 преобразование сигналов линейными системами с постоянными параметрами
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Комплексный коэффициент передачи линейной системы
- •2.2. Переходная и импульсная характеристики линейной системы
- •2.3. Простейшие линейные цепи и их характеристики
- •2.3.1. Цепи интегрирующего типа (фильтры нижних частот)
- •2.3.2. Цепи дифференцирующего типа (фильтры верхних частот)
- •2.3.3. Частотно-избирательные цепи
- •2.4. Измерение характеристик линейных систем
- •2.4.1. Измерение ачх и фчх
- •2.4.2. Измерение переходной характеристики
- •2.5. Измеритель ачх и фчх (Bode Plotter)
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Изучение rc-цепи интегрирующего типа
- •3.1.1. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики
- •3.1.2. Влияние постоянной времени цепи интегрирующего типа на ее полосу пропускания
- •3.2. Изучение rc-цепи дифференцирующего типа (фильтр верхних частот)
- •3.2.1. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики
- •3.2.2. Влияние постоянной времени цепи дифференцирующего типа на ее полосу пропускания
- •3.3. Изучение последовательного колебательного контура
- •3.4. Изучение параллельного колебательного контура
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 5 усилительные каскады на биполярных транзисторах
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Усилительный каскад с оэ
- •3.1.1. Выбор рабочей точки каскада
- •3.1.2. Изучение влияния емкости входного разделительного конденсатора и емкости нагрузки на ачх каскада
- •3.1.3. Измерение входного сопротивления
- •3.1.4. Измерение выходного сопротивления каскада
- •3.1.5. Исследование влияния емкости входного разделительного конденсатора и емкости нагрузки на переходную характеристику каскада
- •3.1.6. Снятие амплитудной характеристики каскада
- •3.2. Усилительный каскад с об
- •3.3. Усилительный каскад с ок
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 6 обратные связи в усилителях
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Комплексный коэффициент усиления усилителя с обратной связью
- •2.3. Типы обратной связи
- •2.4. Влияние отрицательной обратной связи на характеристики усилителей
- •2.5. Местные обратные связи в резистивно-емкостном каскаде с общим эмиттером
- •2.6. Усилители с частотно-зависимой цепью отрицательной обратной связи
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.3. Избирательный усилитель
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 7 операционные усилители
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Основные параметры оу
- •2.2. Линейные устройства на операционных усилителях
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Измерение напряжения смещения uсм
- •3.2. Балансировка оу
- •3.3. Снятие ачх оу без обратной связи.
- •3.4. Инвертирующий усилитель
- •3.5. Исследование неинвертирующего усилителя
- •3.6. Суммирующий усилитель
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 8 генераторы гармонических колебаний
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Условия возникновения колебаний
- •2.2. Условия самовозбуждения генератора
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Изучение rc-генератора с мостом Вина
- •3.2. Изучение rс-генератора с трехзвенной фазосдвигающей цепью типа r-параллель
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
- •Лабораторная работа № 9 параметрические цепи
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Сведения из теории
- •2.1. Прохождение сигналов через параметрические цепи
- •2.2. Амплитудная модуляция
- •2.3. Балансная амплитудная модуляция
- •2.4. Преобразование частоты
- •2.5. Детектирование амплитудно-модулированных колебаний
- •3. Задания и методические рекомендации
- •3.1. Изучение аналогового перемножителя
- •3.2. Получение и детектирование амплитудно-модулированных сигналов
- •3.3. Получение и детектирование колебаний с балансной амплитудной модуляцией
- •3.4. Преобразование частоты
- •4. Отчет
- •5. Вопросы и задания для самопроверки
- •6. Литература
М Учреждение образования «Международный государственный экологический университет имени А.Д.Сахарова» |
|
Факультет мониторинга окружающей среды
Кафедра автоматизированных систем обработки информации
В. П. Яновский
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
по дисциплине
«Электроника и автоматизация измерений»
Часть 1
Минск
2012
УДК 621.38(075.8)
ББК 32.859
Я64
Рекомендовано к изданию НМС МГЭУ им. А.Д.Сахарова
(протокол № 3 от 20 декабря 2011 г.)
Автор:
В. П. Яновский, доцент кафедры автоматизированных систем обработки информации МГЭУ им. А.Д.Сахарова, к.т.н.
Рецензенты:
доцент кафедры радиотехнических систем Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, к.т.н. Карпушкин Э. М.;
профессор кафедры ядерной и радиационной безопасности МГЭУ им. А.Д.Сахарова, доцент, к.т.н. Чудаков В. А.
Я64 |
Яновский, В. П. Лабораторный практикум по дисциплине «Электроника и автоматизация измерений» : в 2 ч. / В. П. Яновский. – Минск : МГЭУ им. А.Д.Сахарова, 2012. – 126с.
|
ISBN 978-985-551-021-6.
Лабораторный практикум предназначен для студентов специальности 1-40 01 02-06 «Информационные системы и технологии (в экологии)» МГЭУ им. А.Д.Сахарова.
Содержание пособия соответствует действующей программе дисциплины «Электроника и автоматизация измерений» и включает девять лабораторных работ по аналоговой электронике.
Пособие также может быть использовано студентами других специальностей дневной и заочной форм обучения МГЭУ им. А.Д.Сахарова.
УДК 621.38(075.8)
ББК 32.859
ISBN 978-985-551-021-6 |
© Яновский В. П., 2012 © Международный государственный экологический университет имени А.Д.Сахарова, 2012 |
Оглавление
2.1. Обобщенная классификация измерительных приборов 5
2.2. Осциллограф универсальный С1-151 6
2.4. Вольтметр универсальный В7-77 10
2.5. Методики измерений 11
3.1. Подготовка осциллографа к работе 14
3.2. Измерение параметров сигналов 15
3.3. Изучение аттенюатора напряжения 16
3.4. Измерение сдвига фаз между гармоническими сигналами 17
3.5. Измерение входного сопротивления осциллографа 18
2.1. Возможности программного комплекса Electronics Workbench 20
2.2. Основы работы 21
2.3. Создание схем 24
2.4. Необходимые виртуальные элементы 26
2.5. Необходимые виртуальные приборы 28
2.6. Осциллографические измерения 31
3.1. Исследование линейной электрической цепи постоянного тока 37
3.2 Исследование линейной электрической цепи синусоидального тока 38
2.1. Спектры периодических сигналов 44
2.2. Спектральный анализ сигналов 48
2.3. Необходимые виртуальные приборы 49
2.4. Синтез сигналов 50
3.1. Анализ амплитудных спектров периодических сигналов 50
3.2.Синтез периодических сигналов 51
2.1. Комплексный коэффициент передачи линейной системы 55
2.2. Переходная и импульсная характеристики линейной системы 55
2.3. Простейшие линейные цепи и их характеристики 56
2.4. Измерение характеристик линейных систем 61
2.5. Измеритель АЧХ и ФЧХ (Bode Plotter) 62
3.1. Изучение RC-цепи интегрирующего типа 63
3.2. Изучение RC-цепи дифференцирующего типа (фильтр верхних частот) 65
3.3. Изучение последовательного колебательного контура 67
3.4. Изучение параллельного колебательного контура 68
2.1. RC-каскад с ОЭ 71
2.2. RС-каскад с ОБ 74
2.3. RC-каскад с ОК (эмиттерный повторитель) 75
3.1. Усилительный каскад с ОЭ 77
3.2. Усилительный каскад с ОБ 79
3.3. Усилительный каскад с ОК 80
2.1. Общие сведения 82
2.2. Комплексный коэффициент усиления усилителя с обратной связью 82
2.3. Типы обратной связи 84
2.4. Влияние отрицательной обратной связи на характеристики усилителей 84
2.5. Местные обратные связи в резистивно-емкостном каскаде с общим эмиттером 85
2.6. Усилители с частотно-зависимой цепью отрицательной обратной связи 87
3.1. RC-каскад с отрицательной последовательной обратной связью по току 88
3.2. RC-каскад с отрицательной параллельной обратной связью по напряжению 89
3.3. Избирательный усилитель 89
2.1. Основные параметры ОУ 94
2.2. Линейные устройства на операционных усилителях 96
3.1. Измерение напряжения смещения UСМ 99
3.2. Балансировка ОУ 99
3.3. Снятие АЧХ ОУ без обратной связи. 100
3.4. Инвертирующий усилитель 101
3.5. Исследование неинвертирующего усилителя 102
3.6. Суммирующий усилитель 102
2.1. Условия возникновения колебаний 104
2.2. Условия самовозбуждения генератора 104
2.3. RC-генераторы 105
3.1. Изучение RC-генератора с мостом Вина 108
3.2. Изучение RС-генератора с трехзвенной фазосдвигающей цепью типа R-параллель 112
2.1. Прохождение сигналов через параметрические цепи 115
2.2. Амплитудная модуляция 116
2.3. Балансная амплитудная модуляция 118
2.4. Преобразование частоты 119
2.5. Детектирование амплитудно-модулированных колебаний 120
3.1. Изучение аналогового перемножителя 121
3.2. Получение и детектирование амплитудно-модулированных сигналов 122
3.3. Получение и детектирование колебаний с балансной амплитудной модуляцией 123
3.4. Преобразование частоты 124