Г осударственный комитет Российской Федерации по рыболовству

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Астраханский государственный технический университет»

Образовательная деятельность в сфере высшего и дополнительного

профессионального образования сертифицирована DQS по ISO 9001

Кафедра Связь

М.М. ЗЕЛИНСКИЙ, В.Д.СЕМЕЙКИН

Теория электрической связи

Методические указания студентам по выполнению лабораторных работ (часть 1)

Астрахань – 2009

УДК 621.391

Авторы: к.т.н., доцент Зелинский М.М., к.т.н., профессор

Семейкин В.Д.

Рецензент :к.т.н., доцент Стрижаков В.П.

Зелинский М.М., Семейкин В.Д. Теория электрической связи. Методические указания студентам по выполнению лабораторных работ (часть первая): / АГТУ. -Астрахань, 2009. – 88 с.

Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению «Телекоммуникации». Они полностью соответствуют ГОС по дисциплине «Теория электрической связи».

Пособие построено по модульному принципу, согласно которому описание каждой лабораторной работы дается в виде информационного контейнера с жесткой структурой, содержащей отсеки для целей, теоретических сведений, заданий и указаний к их выполнению, а также контрольных вопросов и литературы. Модульный принцип построения пособия способствует, как показала практика, эффективному формированию навыков выполнения лабораторных работ.

Методическое пособие утверждено на заседании кафедры

«Связь», протокол № 7 от 15 июня 2009 года

© Астраханский государственный технический университет

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………..4

Цель работы: 9

- снятие вольтамперной характеристики (ВАХ) нелинейного элемента, 9

В качестве аппроксимирующей выбирают либо полиномиальную либо кусочно-линейную функции . 10

10

5.1. ВАХ представляют в виде ряда Тейлора в окрестности рабочей точки с абсциссой u=U₀ 12

5.2. Воздействие задают в виде суммы переменной и постоянной составляющих: 13

5.3. Реакцию стараются представить в виде ряда Фурье, при этом используют формулы перехода от различных степеней косинуса к косинусам кратных углов, 13

6.3. Реакция отлична от нуля только в пределах небольшой части периода 14

6.4. Углом отсечки q называют половину той части периода, в течение которой протекает ток 14

6.5. Реакцию можно представить в виде ряда Фурье 14

Схема работы и измерительная аппаратура 16

На рисунке 1.2 приведена схема цепи для исследования в системе Electronics Workbench. 17

Рисунок 1.2 – Схема цепи для исследования в системе Electronics Workbench. 18

Домашнее задание 18

Лабораторное задание 18

Методические указания 19

1. Снятие вольтамперной (сток-затворной) характеристики полевого транзистора. 19

Рисунок 1.3 – Вольтамперная (сток-затворная) характеристика полевого транзистора 20

2. Аппроксимация ВАХ. 20

3. Исследование преобразования моногармонического сигнала: u_ЗИ = U₀ + U_mcos2f₁t, где f₁=1 кГц. 20

Таблица 1.3. - Спектр тока стока 20

Рисунок 1.4 – Выбор рабочего участка ВАХ согласно пункту 3.1. 21

Рисунок 1.5- Выбор рабочего участка ВАХ согласно пункту 3.2 21

Содержание отчёта 22

Контрольные вопросы 23

24

Домашнее задание 30

Лабораторное задание 30

Схема работы и измерительная аппаратура 51

Домашнее задание 51

Лабораторное задание 52

Лабораторная работа № 5 56

Исследование детектирования АМ колебаний 56

- снятие временных диаграмм детектора и определение по ним оптимальной емкости RC-фильтра при пониженной и повышенной частоте несущего колебания. 56

- снятие характеристики детектирования и определение линейного участка, а также параметров оптимального режима детектирования. 56

Основные теоретические сведения 56

Схема работы и измерительная аппаратура 60

Домашнее задание 61

Лабораторное задание 61

1. Снятие временных диаграмм детектора и определение по ним оптимальной емкости RC-фильтра при пониженной частоте несущего колебания. 61

2. Снятие временных диаграмм детектора и определение по ним оптимальной емкости RC-фильтра при повышенной частоте несущего колебания. 61

3. Снятие характеристики детектирования и определение на ней линейного участка, а также параметров оптимального режима детектирования. 61

Методические указания 61

Содержание отчета 62

Контрольные вопросы 63

Цель работы: 65

Домашнее задание 70

Лабораторное задание 70

Контрольные вопросы 73

Домашнее задание 76

Домашнее задание 82

Лабораторное задание 83

1.Исследовать сигнал s₀. На вход демодулятора подайте сигнал s₀.Зарисовать осциллограммы на входе демодулятора, на выходах перемножителей верхней и нижней ветвей демодулятора, на выходах интеграторов обоих ветвей. Оценить скалярные произведения сигналов, представленных в п.2 методических указаний. 83

2.Исследовать сигнал s1. На вход демодулятора подайте сигнал s₀.Зарисовать осциллограммы на входе демодулятора, на выходах перемножителей верхней и нижней ветвей демодулятора, на выходах интеграторов обоих ветвей. Оценить скалярные произведения сигналов, представленных в п.3 методических указаний. 83

3.Исследовать сумму сигналов s₀ + s₁. На вход демодулятора подайте сумму сигналов s₀ + s₁. Оценить скалярные произведения сигналов, представленных в п.4 методических указаний. 83

4.На вход демодулятора подаётся сумма s₁ + шум. Выполнить п.5 методических указаний. 83

5.Исследовать сумму сигналов s₁ + гармонический сигнал. Выполнить п.6 и п.7 методических указаний. 83

Заключение……………………………………………………….81

Введение

Лабораторные занятия служат связывающим звеном между теорией и прак­тикой. Они позволяют углублять и закреплять теоретические знания, получаемые студентами на лекциях из книг, проверять научно-теоретические положения экспериментальным путем, знакомиться с оборудованием и приборами, изучать на практике методы научных исследований. Экспериментальная проверка теорети­ческих положений дает студентам возможность воочию ощутить неразрывную связь теории с практикой, вселяет в них уверенность в собственных силах, приучает критически подходить к формуле и эксперименту.

Обычно лабораторные работы выполняются бригадами из двух-трех человек. При этом активные студенты берут на себя инициативу, проводят сборку схем, ведут наблюдения, а пассивные остаются не у дел и ограничиваются ролью «сек­ретаря», записывая полученные результаты. Такие студенты не получают пользы от лабораторных занятий. Поэтому настойчиво советуем каждому студенту при­ложить все усилия, чтобы мобилизовать себя на активное участие в каждой работе и извлечение из нее всего ценного, что она может дать. Одно из основных условий для этого — предварительная подготовка к работе, т. е. ознакомление с теорией и содержанием работы по методическому руководству. Прежде чем прийти в ла­бораторию, студент должен не только знать, что и как он будет делать, но также заготовить план и схемы проведения работы, подготовить формы таблиц для записей наблюдений. Желательно проделать предварительно лабораторную работу в программе Electronics workbench v.5.12, побывать в лаборатории и ознакомиться с рабочим местом.

В процессе работы проводите эксперимент сознательно, т. е. представьте, как должно протекать исследуемое явление и правильно ли оно наблюдается; оцените необходимую точность измерения, возможные источники погрешности и меры умень­шения ил влияния. Стремитесь при проведении эксперимента закончить решение задач и построение графиков непосредственно в лаборатории, чтобы быть уверенным в правильности проведения опыта. Не откладывайте составление отчета о лабораторной работе на длительный срок. Лучше всего его сделать прямо в лаборатории, по возможности.

Анализ и выводы по проделанной работе — наиболее трудная часть отчета для многих студентов. Причина этого не столько неумение, сколько недостаточно ясное представление изучаемого явления, отсутствие должного внимания, заинтересованности к работе, некритичный подход к получаемым результатам, т. е. все та же лень мышления. Большой вред приносит списывание отчетов по лабо­раторной работе, к которой прибегают недобросовестные студенты. Составляя отчет, помните, что он не должен представлять собой только кон­статацию проведенного эксперимента. Необходимо сделать анализ проведенной работы - указать, какие закономерности она подтвердила или выявила, с какой точностью, и что было причиной погрешностей, если имели место отклонения от теоретических соотношений.

Отчет должен содержать: титульный лист, формулировку цели работы, схему эксперимента, результаты расчетов и наблюдений, сведенные в таблицы, выводы по проделанной работе.