- •Оглавление Пупилин
- •Моделирование цепей постоянного тока
- •I. Моделирование цепей постоянного тока.
- •80 Минут
- •1.1. Общая характеристика программы Electronics Workbench.
- •1.2. Снятие вольтамперной характеристики.
- •Построение схемы рис. 2.
- •Задание параметров элементов схемы
- •Снятие вольтамперной характеристики
- •1.3. Измерение эквивалентного сопротивления цепи.
- •Построение схемы рис. 4.
- •Настройка мультиметра.
- •Измерение эквивалентного сопротивления
- •II. Самостоятельная работа.
- •80 Минут
- •Моделирование цепей однофазного синусоидального тока
- •Общие теоретические сведения.
- •1.2. Измерение действующих значений тока и напряжения в цепи.
- •Построение схемы рис. 1.
- •Задание параметров элементов схемы
- •1.3. Снятие вольтамперной характеристики с помощью осциллографа.
- •Построение схемы рис. 2.
- •Задание параметров элементов схемы.
- •Измерение активной, реактивной и полной мощностей.
- •Построение схемы рис. 4.
- •Задание параметров элементов схемы.
- •II. Самостоятельная работа.
- •80 Минут
- •Исследование частотных характеристик rl - и rc – цепей
- •Общие теоретические сведения.
- •1.2. Исследование частотных характеристик последовательных rl - и rc – цепей.
- •Построение схемы рис. 2.
- •Создание схемы rc – цепи
- •Получение осциллограммы сигналов в последовательной rc –цепи.
- •Получение амплитудно – частотной характеристики
- •Получение фазо – частотной характеристики
- •II. Самостоятельная работа.
- •80 Минут
- •Исследование последовательных резонансных цепей
- •I. Исследование характеристик резонансных цепей.
- •120 Минут
- •Общие теоретические сведения.
- •1.2. Исследование частотных характеристик последовательного колебательного контура.
- •Построение схемы исследования цепи.
- •Получение осциллограммы сигналов в последовательном контуре.
- •Получение амплитудно – частотной характеристики
- •Получение фазо – частотной характеристики
- •Определение экспериментальным путем резонансной частоты fР
- •40 Минут
- •Исследование параллельных резонансных цепей
- •I. Исследование характеристик параллельных резонансных цепей.
- •100 Минут
- •Построение схемы исследования цепи.
- •Получение осциллограммы сигналов в параллельном контуре.
- •Получение амплитудно – частотной характеристики
- •Получение фазо – частотной характеристики
- •Определение экспериментальным путем резонансной частоты fР
- •60 Минут
- •Моделирование трехфазных цепей
- •I. Исследование соединения «звезда-звезда».
- •100 Минут
- •1.1. Общие теоретические сведения.
- •1.2. Исследовние амлитудно-фазовых соотношений между напряжениями и токами соединения «звезда-звезда»
- •Построение схемы исследования цепи.
- •Получение осциллограммы сигналов.
- •1.3. Измерение мощности в трехфазных цепях.
- •Построение схемы измерения мощности.
- •60 Минут
- •Исследование переходных процессов в цепях с одним накопителем энергии
- •I. Исследование переходных процессов в цепях с одним накопителем энергии.
- •100 Минут
- •1.1. Исследование переходных процессов при подключении rc-цепи к источнику постоянного напряжения и при разряде конденсатора.
- •Построение схемы рис. 1.
- •Задание параметров элементов схемы
- •Получение осциллограммы переходных процессов.
- •1.2. Исследование переходных процессов при подключении rl-цепи к источнику синусоидального напряжения.
- •60 Минут
- •Исследование переходных процессов в цепях с двумя накопителями энергии
- •Самостоятельная работа. 60 минут
- •I. Исследование переходных процессов в цепях с двумя накопителями энергии.
- •100 Минут
- •1.1. Общие теоретические сведения.
- •1.2. Исследование переходных процессов при разряде конденсатора с начальным напряжением на rl- цепь.
- •Построение схемы рис. 1.
- •Разряд конденсатора на идеальную катушку индуктивности
- •Разряд конденсатора при низкой добротности контура
- •60 Минут
- •Часть I. Методы расчета переходных процессов в линейных электрических
- •Знакомство с расчетом переходных процессов при помощи
- •Часть II. Методы расчета мощности напряжения и тока в электрических цепях с синусоидальным и несинусоидальным периодическим электрическим током.
- •Часть I. Методы расчета переходных процессов в линейных электрических
- •I. Знакомство с расчетом переходных процессов при помощи MathCad
- •20 Минут
- •1.1. Рассмотрим пример:
- •II. Самостоятельная работа.
- •60 Минут
- •Часть II. Методы расчета мощности напряжения и тока в электрических
- •I. Знакомство с расчетом токов напряжений и мощности MathCad в цепях с синусоидальным и несинусоидальным периодическим током.
- •20 Минут
- •1.1. Рассмотрим пример:
- •II. Самостоятельная работа.
- •60 Минут
- •Зачетное занятие по MathCad 2000.
- •Часть I.Зачетное занятие по MathCad 2000
- •I. Самостоятельная работа. 80 минут
- •Часть II. Итоговое занятие за 4 семестр по основным темам дисциплины
- •Часть I.Зачетное занятие по MathCad 2000 ( юнита 1.)
- •I. Самостоятельная работа
- •80 Минут
- •Часть II. Итоговое занятие за 4 семестр по основным темам дисциплины
- •I. Выполнение практической работы.
- •80 Минут
- •Исследование цепей с периодическими несинусоидальными токами
- •I. Исследование цепей с периодическими несинусоидальными токами.
- •60 Минут
- •Общие теоретические сведения.
- •1.2. Линейчатый спектр гармонического сигнала.
- •1.3. Фурье-анализ треугольного сигнала.
- •II. Самостоятельная работа.
- •100 Минут
- •Исследование полупроводникового диода и стабилитрона
- •1.1. Общие теоретические сведения.
- •1.2. Исследование полупроводникового диода
- •80 Минут
- •1.2.1. Исследование прямой ветви вах диода
- •Построение схемы исследования прямой ветви вах диода
- •Снятие прямой ветви вах диода
- •1.3. Исследование вах диода на экране осциллографа
- •Построение схемы исследования вах диода на экране осциллографа
- •40 Минут
- •Исследование биполярного транзистора
- •I. Исследование биполярного транзистора
- •120 Минут
- •1.1. Общие теоретические сведения.
- •1.2. Исследование входных и выходных характеристик биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером
- •1.2.1. Исследование входной характеристики транзистора в схеме с общим эммитором
- •Построение схемы исследования входной вах транзистора
- •Снятие входной вах транзистора
- •1.2.2. Исследование выходной характеристики транзистора в схеме с общим эммитором на экране осциллографа
- •Построение схемы исследования семейства вах транзистора
- •40 Минут
- •Исследование характеристик операционного усилителя, неинвертирующих усилителей
- •I. Исследование характеристик операционного усилителя, неинвертирующих усилителей
- •120 Минут
- •1.1. Общие теоретические сведения.
- •1.2. Исследование характеристик оу
- •Построение схемы измерения входных токов оу
- •Измерение входных токов оу
- •Построение схемы определения напряжения смещения
- •Определение напряжения смещения
- •1.3. Исследование неинвертирующего усилителя
- •Построение схемы исследования неинвертирующего усилителя
- •40 Минут
- •2.1. Исследование характеристик оу
- •2.2. Исследование влияния параметров неинвертирующего усилителя (рис.3)
- •Исследование инвертирующих усилителей, интегрирующих и дифференцирующих схем на оу
- •I. Исследование инвертирующего усилителя, интегратора на оу
- •120 Минут
- •1.1. Исследование инвертирующего усилителя
- •70 Минут Общие теоретические сведения
- •Исследование инвертирующего усилителя средствами сапр
- •Построение схемы исследования инвертирующего усилителя
- •1.2. Исследование интегратора на оу
- •50 Минут Общие теоретические сведения
- •Построение схемы исследования интегратора на оу
- •40 Минут
- •Исследование усилителя переменного тока на оу
- •I. Исследование усилителя переменного тока на оу.
- •120 Минут
- •1.1. Общие теоретические сведения
- •1.2. Исследование усилителя переменного тока на оу средствами сапр
- •Построение схемы исследования усилителя
- •Анализ режима ограничения сигнала в усилителе.
- •Получение фазо – частотной характеристики усилителя
- •40 Минут
- •Исследование и синтез логических схем
- •Исследование и синтез логических схем
- •80 Минут
- •Исследование характеристик логического элемента "или-не"
- •Краткое описание методики синтеза простых логических схем по таблице истинности.
- •Иллюстрация возможностей сапр Electronics Workbench при проектировании логических схем по таблице истинности.
- •Иллюстрация возможностей сапр при проектировании простых логических схем по логической функции
- •II. Самостоятельная работа.
- •80 Минут
- •Исследование дешифраторов
- •I. Краткое описание характеристик дешифратора
- •120 Минут
- •Исследование дешифратора
- •Построение схемы исследования дешифратора
- •Исследование схемы каскадирования дешифраторов
- •Построение схемы исследования дешифратора
- •40 Минут
- •Исследование характеристик триггеров
- •I. Работа под руководством преподавателя. 80 минут Исследование характеристик триггеров
- •II. Самостоятельная работа. 80 минут
- •I. Исследование характеристик триггеров
- •80 Минут
- •1.1. Краткое описание назначения и основных функциональных возможностей триггера
- •1.2. Исследование характеристик триггера типа rs средствами сапр
- •Построение схемы исследования триггера типа rs
- •1.3. Исследование характеристик триггера типа jk средствами сапр.
- •1.4. Исследование характеристик триггера типа jk в счетном режиме (т триггер) при помощи сапр.
- •80 Минут
- •Порядок исследования работы приоритетных входов r и s установки
- •Исследование характеристик счетчиков
- •Работа под руководством преподавателя. 80 минут
- •Самостоятельная работа. 80 минут
- •I. Исследование характеристик счетчиков
- •80 Минут
- •1.1. Краткое описание назначения и основных функциональных возможностей счетчиков.
- •Классификация счетчиков
- •Исследование суммирующих двоичных счетчиков с последовательным переносом.
- •Построение схемы исследования идеальной модели двоичного счетчика
- •Настройка приборов
- •Моделирование работы счетчика
- •Исследование вычитающих двоичных счетчиков с последовательным переносом.
- •80 Минут
- •Пояснение к схеме (рис. 3)
- •Исследование характеристик цифро-аналоговых преобразователей
- •I. Исследование характеристик цап.
- •120 Минут
- •1.1. Краткое описание назначения и основных характеристик цифро-аналоговых преобразователей.
- •Исследование цифро-аналоговых преобразователей с параллельным суммированием токов.
- •1.3. Исследование цифро-аналоговых преобразователей с последовательным суммированием токов. Вариант №1.
- •1.4. Исследование цифро-аналогового преобразователя с последовательным суммированием токов. Вариант №2.
- •1.5. Построение функциональных генераторов на базе цап.
- •II. Самостоятельная работа.
- •40 Минут
- •Исследование характеристик аналого-цифровых преобразователей
- •I. Исследование характеристик ацп.
- •120 Минут
- •1.1. Краткое описание назначения и основных характеристик аналого-цифровых преобразователей.
- •Исследование аналого-цифровых преобразователей с последовательным преобразованием.
- •Исследование аналого-цифровых преобразователей с параллельным преобразованием.
- •Применение аналого-цифрового преобразователя для составления таблиц кодирования функциональных генераторов на цап.
- •II. Самостоятельная работа.
- •40 Минут
I. Исследование характеристик цап.
Рекомендуемое время
120 Минут
1.1. Краткое описание назначения и основных характеристик цифро-аналоговых преобразователей.
Цифро – аналоговые преобразователи (ЦАП) предназначены для преобразования цифровой информации, заданной в форме двоичных кодов, в аналоговые величины, обычно в напряжение или ток. Процесс цифро – аналогового преобразования предполагает формирование в заданном диапазоне изменения выходного аналогового сигнала его дискретных значений, отличающихся на определенный шаг, и сопоставление каждому дискретному значению выходного сигнала определенного двоичного кода.
ЦАП в настоящее время выпускаются промышленностью только в виде интегральных схем, которые могут быть как функционально завершенные, так и функционально незавершенные. Во втором случае необходимо использование внешних элементов, как правило источника опорного напряжения и операционного усилителя. Применение внешнего источника опорного напряжения позволяет разделить все ЦАП на две группы: умножающие и неумножающие. Первая группа допускает работу с изменяющимся во времени опорным напряжением, вторая – только с фиксированным значением опорного напряжения.
Технические характеристики ЦАП разделяются на статические и динамические. К статическим относятся:
Разрядность n - число двоичных разрядов кода, которые можно подать на вход ЦАП. Цифровая часть ЦАП разделяет величину опорного напряжения Uоп, Iоп на N частей, связанных с разрядностью следующей формулой
N = 2n
ЦАП широкого применения обычно содержат от 8 до 16 двоичных разрядов.
Минимальный шаг изменения выходного напряжения или тока ΔIвых, ΔUвых, при котором входной код изменяется на единицу. Минимальный шаг связан с разрядностью следующей формулой
ΔIвых = Iоп / N, ΔUвых= Uоп / N.
Выходное напряжение Uвых или выходной ток Iвых идеального ЦАП определяется следующими соотношениями
Iвых = Iоп m / N, Uвых = Uоп m / N,
где: m – десятичный эквивалент двоичного кода, поступающего на вход ЦАП, m = 0, 1,… N.
3. Абсолютная погрешность преобразования δUвых, δIвых, определяемая в конечной точке m = N равна разности выходных напряжений или токов идеального и реального ЦАП.
Нелинейность преобразования δL - максимальная разность выходных напряжений или токов для идеального и реального ЦАП в промежуточной точке m < N.
5. Напряжение смещения нуля – напряжение или ток на выходе ЦАП при подаче на его вход нулевого кода.
К динамическим характеристикам ЦАП относятся:
Максимальная частота преобразования fс макс - максимальная частота изменения входных кодов, допустимая для нормальной работы ЦАП.
Время установления ts – время от момента поступления двоичного кода на вход ЦАП до момента установления выходного напряжения или тока.
Обычно характеристики ЦАП связывают с минимальным шагом изменения выходного напряжения ΔUвых или тока ΔIвых. Так, абсолютная погрешность преобразования и нелинейность преобразования обычно равна минимальному шагу или, в точных ЦАПах, – половине минимального шага.