6. Лабораторные задания. Типовые лабораторные задания.

Задание № 6.1.

Определить разность значений относительной систематической погрешности вольтметра В3-38, зависящей от частоты, между двумя частотами синусоидального напряжения для одного значения напряжения x_ИЗМ. Значения двух частот и амплитуда определяются по Таблице №1.

Метод: прямые измерения вольтметром В3-38 напряжения на выходе генератора Г4-102. Предполагается, что напряжение на выходе генератора от частоты не зависит и его значение принимается за x_{ДЕЙСТВ.}

Задание № 6.2.

Определить значение амплитуды напряжения при помощи осциллографа.

6.2.1. На нагрузке 50 Ом, подключённой к выходу генератора Г4-102;

6.2.2. Непосредственно на выходе генератора Г4-102, отключив нагрузку;

6.2.3. Обьяснить разницу (домашнее задание). Объяснение подтвердить расчётом.

Задание № 6.3.

Измерить при помощи осциллографа С1-65 при назначенных (Табл.1) частотах и амплитудах.

6.3.1. Период в делениях шкалы по оси X с указанием К_X [с/дел]. Рассчитать частоту x_ИЗМ через полученные значения периода. Определить разность x_ИЗМ – x_ДЕЙСТВ, принимая за x_ДЕЙСТВ значение частоты, установленное на генераторе Г4-102;

6.3.2. Амплитуду в делениях по оси Y.

Указать К_Y, при котором проведено измерение;

6.3.3. Среднее квадратическое значение при помощи вольтметра В3-38;

6.3.4. Рассчитать коэффициент амплитуды К_А = U_А / U_СКЗ (домашнее задание).

Индивидуальные задания.

Задание № 6.4.

6.4.1. Установить в режиме внешней модуляции коэффициент амплитудной модуляции генератора равный 100%, измеряя напряжение на выходе генератора Г4-102, при помощи осциллографа (амплитуда = 4 больших деления по экрану). Значения F_М – модулирующей частоты установить F_М = 0,01f_{НЕСУЩАЯ} при помощи генератора Г3-102. Значения несущей частоты в соответствии с заданием №1 (Таблица 1). Действующее значение напряжения несущей частоты (СКЗ) U_СКЗ =10⁵ мкВ постоянное для всех вариантов.

Измерить при помощи вольтметра В3-38 среднее значение напряжения амплитудно модулированного напряжения при значениях К_АМ = 0, 20, 40, 60, 80, 100%.

Устанавливать К_АМ 80%, 60%, 40%, 20%, 0 и измерять U_МАКС,U_МИН в делениях шкалы и рассчитать К_{АМ (ИЗМ)} по формуле К_ИЗМ = (U_МАКС - U_МИН) / (U_МАКС + U_МИН).

Определить погрешность, установленных исполнителем значений К_АМ генератора Г4-102.

6.4.2. Определить полосу частот вольтметра В3-38.

Определить f_ВЕРХ и f_НИЖН как частоту, при которой показания вольтметра изменяются на 3 дБ. Измерения проводить через 100 кГц при f > 100 кГц и через 5 кГц при f < 100 кГц. Напряжение на выходе генератора Г4-102 в соответствии с таблицей 2.

6.4.3. Определить наклон логарифмической амплитудной характеристики вольтметра В3-38 в диапазоне частот от 2 МГц до 30 МГц при частотах 1, 2, 4, 16, 24, 32 МГц.

Построить график. Выразить наклон в значениях дБ/октаву, то есть определить наклон между частотами 1, 2, 4, 8, 16, 32 МГц.

Напряжение на выходе генератора Г4-102 в соответствии с таблицей 2.

6.4.4. Определить амплитудно–частотную характеристику осциллографа С1-65 в диапазоне от 0,1 МГц до 50 МГц при помощи генератора Г4-102. Считается, что напряжение на выходе генератора не зависит от частоты.

а) непосредственно на выходе генератора с коротким кабелем (0,4м)

б) непосредственно на выходе генератора с удлинённым на 1 метр кабелем.

Измерения проводить при частотах:

0,1; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 24; 32; 40; 48 МГц

Напряжение, установленное на выходе Г4-102 в соответствии с таблицей 2.

6.4.5. Определить полосу частот осциллографа, то есть f_В и f_Н при двух длинах кабеля (0,5м и 1,5м) между выходом генератора Г4-102 и входом С1-65. За f_В и f_Н принимаются значения частот, при которых коэффициент отклонения К_У(f) (по вертикали) уменьшается на 3дБ относительно К_У(1МГц).

Рассчитать время нарастания для С1-65 по формуле τ_Ф[нс] = 0,35/ f_В [ГГц].

Напряжение на выходе генератора Г4-102 в соответствии с таблицей 2.

6.4.6. Определить длительность фронта τ_Ф[нс] импульсов генератора Г5-54:

- при скважности Q = 20, Q = 10, Q = 8, 6, 4, 2;

- с кабелем длиной L₁ ~ 0,4 – 0,5м и L₂ ~ 1,5м.

Рассчитать требуемую длительность τ_И.

Рассчитать верхнюю частоту полосы пропускания С1-65 по формуле

f_В [ГГц] = 0,35/ τ_Ф[нс].

Амплитуды импульсов в соответствии с таблицей 3.

6.4.7. Измерить при помощи С1-65 амплитуду импульсов генератора Г5-54, установленную преподавателем при длительностях τ_И = 5∙10^-6, 1∙10^-5, 2∙10^-5, 5∙10^-5с при частотах соответствующих скважности Q = 2, 5, 10, 15, 20. Частоты рассчитать при домашней подготовке для каждого значения τ_И.

Амплитуды импульсов в соответствии с таблицей 3.

6.4.8. Определить при помощи С1-65 и вольтметра В3-38зависимость коэффициента амплитуды К_А = U_А/U_СКЗ импульсной последовательности при Q = 10, 5, 2 от напряжения приU_А = 20, 10, 5, 2, 1, 0.5[В]. Значение U_СКЗ определять измерением при помощи вольтметра В3-38. Длительности импульсов τ_И в соответствии с таблицей 4. Частоту рассчитать при домашней подготовке. Амплитуда импульсов в соответствии с таблицей 3.

6.4.9. Определить при помощи В3-38 и С1-65 коэффициент формы К_Ф напряжения импульсной последовательности К_Ф = U_СКЗ / U_СВ при Q = 2, 4, 10, 20 для f = 10³ Гц.

Требуемые длительности импульсов τ_И рассчитать при домашней подготовке.

Q устанавливается изменением τ_И.

U_СКЗ измерить при помощи В3-38.

U_СВ рассчитать в соответствии с его определением.

U_А- амплитуда импульсов 1В в соответствии с таблицей 3.

6.4.10. Определить К_Ф при τ_И = 10^-4с для скважности Q = 2, 4, 10, 20. Скважность устанавливается изменением частоты.

Рассчитать требуемые значения частоты при домашней подготовке.

Амплитуда импульсов в соответствии с таблицей 3.

Таблица №1.

В клетках таблицы варианты каждого исполнителя. Задания 6.1, 6.2, 6.3.

UВЫХ [мкВ]	Установленная частота генератора [МГц]
	1	2	3	4	6	8	10	12
4,5∙105	1	2	3	4	1	2	3	4
3∙105	5	6	7	8	5	6	7	8
1,5∙105	9	10	11	12	9	10	11	12
105	13	14	15	13	14	16	15	16
5∙104	17	18	19	20	20	19	18	17
3∙104	21	22	23	24	24	23	21	22
1,5∙104	26	25	27	28	26	25	27	28
104	29	30	31	31	29	30	32	32

Таблица выбора вариантов типовых заданий 6.1, 6.2, 6.3.

№ п/п
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	5	9	13	2	6	10	14	3	7	11	15	4	8	12	16
№ п/п
17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32
21	26	31	3	8	13	23	11	26	21	24	18	28	6	30	26

Таблица №2. Варианты значений действующего напряжения по заданиям 6.4.2*, 6.4.3*, 6.4.4*, 6.4.5*.

№ задания*	1	2	3	4	5	6
UСКЗ [В]	3∙10-2	5∙10-2	10-1	2∙10-1	3∙10-1	5∙10-1

*- цифра соответствует последней цифре варианта по табл. В.1

Таблица №3. Варианты

Окончание табл. 7.

амплитуды импульсов по заданиям 6.4.6*, 6.4.7*, 6.4.8*, 6.4.9*, 6.4.10*.

№ задания*	1	2	3	4	5	6
Амплитуда [В]	0,2	0,5	1	2	5	10

Таблица №4. Варианты длительностей импульсов τ_И по заданию 6.4.8*.

№ задания*	1	2	3	4	5	6
τИ [с]	4∙10-6	10-5	2∙10-5	10-4	2,5∙10-4	10-3

Таблица В.1. Варианты индивидуальных заданий 6.4**.

№ п/п
1	2		3		4		5		6	7		8		9		10		11		12		13		14		15		16
1.1	2.1		3.1		4.1		1.2		2.2	3.2		4.2		1.3		2.3		3.3		4.3		1.4		2.4		3.4		4.4
№ п/п
17		18		19		20		21		22	23		24		25		26		27
1.5		8.6		9.4		1.6		3.5		9.1	10.1		3.6		2.2		2.3		1.4

Д - варианты четвёртых исполнителей в бригаде.

** две последних цифры задания 6.4** указаны в клетках таблицы.