- •Обращение автора к читателю.
- •Введение.
- •Лабораторная работа №3 «Измерения напряжений и исследование формы сигналов».
- •1. Цель работы.
- •2. Теоретические сведения.
- •3. Содержание лабораторной работы.
- •4. Описание лабораторной установки.
- •5. Порядок и методика выполнения лабораторных заданий.
- •6. Лабораторные задания. Типовые лабораторные задания.
- •Индивидуальные задания.
- •7. Указания по домашней подготовке к выполнению лабораторной работы.
- •Контрольные вопросы для домашней подготовке к допуску к лабораторной работе №3.
- •Контрольные вопросы для сдачи лабораторной работы №3.
3. Содержание лабораторной работы.
Выполнение работы включает 4 этапа:
3.1. Подготовительный – самостоятельная подготовка к выполнению работы.
При подготовке к выполнению работы каждому исполнителю индивидуально необходимо:
- изучить описание работы;
- вспомнить сведения из курсов радиоприёмных устройств, ... (по приложению 1);
- предворительно, за неделю до выполнения лабораторной работы ознакомиться в комнате 4325 с расположением лабораторной установки и получить у преподавателя индивидуальное контрольное задание;
- подготовиться к ответам на контрольные вопросы (приложение 2).
3.2. Подготовить проект отчёта по лабораторной работе (домашняя подготовка), включающий:
- типовые и индивидуальные лабораторные задания и их режимы;
- методику выполнения лабораторных заданий, включая перечень операций с наименованиями органов управления и устройств отсчёта результатов начальных и конечных положений органов управления;
- способ определения результата измерения – то есть какое число принимается за результат измерения;
- таблицы для внесения отсчётов показаний и результатов измерений;
3.3. Выполнить типовые и индивидуальное лабораторные задания 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 - аудиторная работа в лаборатории, включая:
- установление режима работы;
- получение отсчётов показаний средств измерений;
- расчёт результатов измерений.
3.4. Оформить результаты в виде таблиц, графиков зависимостей. Рассчитать при необходимости погрешности результатов (Домашняя работа).
4. Описание лабораторной установки.
4.1. Лабораторная установка предназначена для измерения параметров непрерывных синусоидальных и амплитудномодулированных видеоимпульсных и радиоимпульсных сигналов:
- амплитуды, частоты, периода синусоидального напряжения;
- амплитуды, частоты, длительности и скважности видеоимпульсов;
- коэффициента синусоидальной амплитудной модуляции синусоидального напряжения несущей;
- среднеквадратического значения синусоидального напряжения;
- среднеквадратического напряжения периодической импульсной последовательности;
- мгновенных значений напряжения периодических видеоимпульсов;
- формирования синусоидальных непрерывных и амплитудно модулированных напряжений и ивидеоимпульсов.
4.2. Установка используется для выполнения индивидуальных лабораторных заданий по измерениям:
- амплитуды, частоты, периода синусоидальных напряжений и напряжений периодических импульсов;
- измерения среднеквадратических и средних значений напряжений;
- определения амплитудно–частотных характеристик осциллографа и вольтметра СКЗ;
- измерения коэффициента синусоидальной амплитудной модуляции;
- определения длительности фронтов импульсов.
4.3. В состав установки входят:
- генератор НЧ синусоидальных напряжений Г3-102;
- генератор ВЧ синусоидальных напряжений Г4-102;
- вольтметр переменных напряжений В3-38;
- генератор импульсов Г5-54
- осциллограф электронный С1-65А;
- кабели соединительные;
- нагрузка 50 Ом;
- тройник.
Соединения приборов между собой стандартными соединителями СР 50
Схема соединений на рис. 7.
Рис. 7.
* Важное замечание!
К моменту начала выполнения первым исполнителем в списке бригады лабораторной работы все органы управления и режимы работы подготовлены для выполнения задания.
4.4. Назначение составных частей установки.
4.4.1. Генератор высокочастотный Г4-102 предназначен для генерирования непрерывных и амплитудно модулированных напряжений.
4.4.2. Генератор импульсный Г5-54 выдаёт периодическую последовательность прямоугольных видеоимпульсов калиброванной частоты и длительности
4.4.3. Генератор низких частот Г3-102 выдаёт синусоидальные напряжения. Предназначен для осуществления внешней модуляции ВЧ генератора Г4-102.
4.4.4. Вольтметр В3-38 измеряет среднеквадратическое значение периодического напряжения – синусоидального или импульсного.
4.4.5. Электронный осциллограф С1-65 предназначен для визуализации зависимости периодических напряжений от времени и измерений параметров этой зависимости, то есть мгновенных напряжений в определённые моменты времени внутри интервала времени равного периоду Т функции напряжения от времени U(t).
4.5. Краткое описание технических характеристик и органов управления приборов, используемых в лабораторных заданиях.
4.5.1. Генератор высокочастотный Г4-102.
4.5.1.1. Диапазон частот от 0,1 МГц до 50 МГц перекрывается восемью поддиапазонами с граничными частотами:
0,10 – 0,18 МГц
0,18 – 0,35 МГц
0,35 – 075 МГц
0,75 – 1,70 МГц
1,70 – 4.00 МГц
4,00 – 10,00 МГц
10,00 – 20,00 МГц
20,00 – 50.00 МГц
Значение частоты определяется отсчётом положения подвижного лимба.
Плавная перестройка частоты производится вращением ручки «Установка частоты МГц». Выбор поддиапазона производится кнопками, расположенными под шкалой.
Относительная погрешность установки частоты не более ±1%.
4.5.1.2. Амплитуда напряжений устанавливается на «выход мкВ» при включённом тумблере в пределах от 5∙ 10-1 мкВ (-123 дБВ) до 0,5 В (-6 дБВ).
Регулировка ступенями по 10 дБ производится переключателем «выход».
Регулировка плавная в пределах от +4,5 дБ до -6 дБ производится ручкой «выход».
Погрешность установки опорного напряжения не более ±1,5 дБ (≈ ±20%).
4.5.1.3. К потребителю напряжение передаётся через соединитель «выход» μV в положении тумблера μV "вкл".
4.5.1.4. Амплитудная внешняя модуляция осуществляется напряжением генератора Г3-102, подводимого кабелем к соединителю «розетка»…АМ в включённом положении тумблера «внешн».
4.5.1.5. Значение коэффициента амплитудной модуляции (КАМ) при внутренней модуляции частоты 1кГц устанавливается переключателем "Глубина мод %".
4.5.1.6. Значение КАМ при внешней модуляции регулируется ступенчатым переключателем "Глубина мод %".
4.5.2. Генератор импульсов Г5-54.
4.5.2.1.
генератор импульсов Г5-54 выдаёт
видеоимпульсы переключаемой полярности
прямоугольной формы в диапазоне
длительностей
от
0,5 мкс до 1000мкс (от 5∙
10-7
с до 10-3
с).
Длительность импульсов регулируется ступенчато - 8 поддиапазонов от 0,1 до 1000 мкс в пределах 0,1-0,3; 0,3-1,0; 1-3; 3-10; 10-30; 30-100; 100-300; 300-1000 мкс.
В каждом поддиапазоне длительность регулируется плавно зубчатой ручкой.
4.5.2.2. Максимальная амплитуда импульсов UМАКС на внешней нагрузке 500 [Ом] не менее 50 В.
Плавная регулировка амплитуды от UМАКС до 0,3UМАКС обеспечивается ручкой плавной регулировки амплитуды с измерением при помощи вольтметра V.
Ступенчатая регулировка амплитуды производится подключением к гнёздам 1:100, 1:10, 1:1 (последняя амплитуда соответствует показаниям вольтметра).
4.5.2.3. Частота повторения импульсов F при внутреннем запуске регулируется плавно-ступенчато (8 поддиапазонов) от 0,01 кГц до 100 кГц и устанавливается в пределах (кГц): 0,01 - 0,03; 0,03 - 0,1; 0,1 - 0,3; 0,3 - 1,0; 1 - 3; 3 - 10; 10 - 30; 30 - 100.
4.5.3. Вольтметр В3-38 (В3-39).
4.5.3.1. Диапазон измеряемых напряжений от 0,1 мВ до 300 В перекрывается поддиапазонами: 1; 3; 10; 30; 100; 300 мВ; и 1; 3; 10; 100; 300 В.
Выбор поддиапазона измерений производится ступенчатым переключателем.
4.5.3.2. Диапазон частот переменных напряжений:
от 20 Гц до 10 МГц у В3-39;
от 20 Гц до 4 МГц у В3-38.
Вольтметр состоит из (рис…):
- выходного делителя - 1;
- преобразователя импеданса ( согласующего устройства) - 2;
- аттенюатора - 3;
- широкополосного усилителя - 4;
- детектора - 5;
- отсчётного прибора - 6.
Отсчёт показаний производится по стрелке на шкале.
4.5.3.3. Показания прибора пропорциональны среднему выпрямленному.
Шкала проградуирована в средних квадратических значениях.
Уровень "0" дБ соответствует 0,775 В.
4.5.4. Универсальный осциллограф С1-65А.
Осциллограф предназначен для исследования формы электрических сигналов путём их наблюдения и измерения мгновенных значений периодических напряжений и зависимости их от времени на интервале времени равном периоду.
Технические характпристики.
4.5.4.1. Рабочая часть экрана осциллографа:
- по горизонтали (X) - 80 мм (10 больших делений)
- по вертикали (Y) - 64 мм (8 больших делений)
4.5.4.2. Диапазон амплитудно-частотной характеристики тракта Y - в пределах от 0 до 106 Гц.
4.5.4.3. Время нарастания переходной характеристики (длительность фронта) - не более 8·10-9 с (8 нс).
4.5.4.4. Диапазон изменений коэффициента отклонения КY от 0,005 V/дел до 10 V/дел. Кстанавливается ступенями при помощи переключателя V/дел со значениями 0,005; 0,01; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10 В/дел. КY регулируется плавно в пределах одной ступени.
4.5.4.5. Диапазон значений коэффициента развёртки КX от 10-5 с/дел (0,01 мс/дел) до 5·10-2 с/дел (50 мс/дел) устанавливается 215 ступенями при помощи переключателя время/дел со значениями:
(0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 50) ·10-6 с/дел (мкс/дел);
(0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 50) ·10-3 с/дел (мс/дел).
4.5.5. Генератор Г3-102.
Генератор Г3-102 предназначен для получения синусоидальных электрических напряжений низких частот. Генератор предназначен для постройки, регулировки и контроля радиоаппаратуры.
Технические характеристики.
4.5.5.1. Диапазон частот от 20 Гц до 2 ·105 Гц.
Значение частоты устанавливается ступенями кнопочным переключателем "множитель частоты" в поддиапазонах:
От 20 до 200 Гц, от 200 Гц до 2 ·103 Гц (2 кГц), от 2 кГц до 20 кГц, от 20 кГц до 200 кГц.
Частота плавно в пределах поддиапазона устанавливается ручкой "Hz".
Отсчёт значения установленной частоты производится по вращающейся шкале от 20 до 200 делений.
4.5.5.2. Значение выходного напряжения (СКЗ) устанавливается ступенями кнопочным переключателем в пределах 7 диапазонов:
(0 - 0,01)В; (0 - 0,03)В; (0 - 0,1)В; (0 - 0,3)В; (0 - 1)В; (0 - 3)В; (0-10)В.
Плавная установка напряжения в пределах каждого диапазона производится ручкой "рег. вых".
Измерение напряжения производится по прибору "V".
