МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ

гоСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА УКРАИНЫ

КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РАДИОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лАБОРАТОРНЫМработам

для студентов направления

6.070104 «Морской и речной транспорт»

специальности «Судовождение»

дневной формы обучения

Керчь, 2009

Авторы: Козаченко Л.Н., ассистент «Судовождение» КГМТУ

Рецензент: Величко Н.И., ст. преподаватель кафедры «Судовождение» КГМТУ

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Судовождение» КГМТУ,

протокол № 3 от 23.11.2009 г.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к утверждению на заседании методической комиссии МФ КГМТУ,

протокол № 3 от 16.12.2009 г.

Методические указания утверждены на заседании Методического совета КГМТУ,

протокол № 2 от 25.12.2009 г.

 Керченский государственный морской технологический университет.

Общие организационно-методические указания к лабораторным работам

Методические указания разработаны в соответствии с действующей программой дисциплины " Радиотехника иэлектроника" для высших учебных заведений морского профиля.

Главная задача лабораторных занятий – помочь студенту освоить теоретический материал курса радиотехника и электроника, привить необходимые навыки в самостоятельной работе и проведении простейших научных исследований.

Каждую работу выполняет группа не более двух-трех студентов в соответствии с графиком проведения лабораторных работ. Выполнение каждой работы должно начинаться с предварительной проработки соответствующего раздела курса по конспекту лекций и рекомендуемому учебнику или учебному пособию. Каждый студент самостоятельно делает необходимые расчеты.

Отчет о практической работе выполняется каждым студентом, принимавшим в ней участие, с последующей его защитой преподавателю.

Лабораторная работа №1

Работа с измерительными приборами

Цель работы: изучить работу измерительных приборов - осциллограф, электронный вольтметр, генераторы высокой и низкой частоты, научиться пользоваться приборами, используя тех. литературу, тех. паспорта приборов, формуляры.

Лабораторная работа №2

Исследование параллельного колебательного контура

Цель работы: практически изучить резонансные явления в колебательном контуре и исследовать влияние на резонансные свойства измерительных приборов и активного сопротивления.

1. Краткие теоретические сведения.

Как известно, резонанс в колебательном контуре может быть на частоте, при которой обеспечивается равенство частотно-зависимых сопротивлений индуктивности и емкости, составляющих контур, т.е. когда

(1), или (2), или

Если вычислить частоту из равенства (2) получим

;

Поскольку любой реальный контур имеет потери (в основном в катушке индуктивности), то для обеспечения незатухающего колебательного процесса требуется компенсация этих потерь от внешнего источника сигнала, работающего на той же частоте, т.е. . При этом, только в этом случае восполнение потерь минимально, поскольку при резонансе параллельный колебательный контур представляет максимальное сопротивление для участков внешней цепи. Следовательно, ток во внешней цепи минимален. Это рассуждение легко разъясняется при анализе схемы включения параллельного колебательного контура.

где: Ес - источник внешнего сигнала Rn – сопротивление потерь в контуре.

В высококачественном контуре R_n « X_L. Если пренебречь сопротивлением потерь R_n, (принять R_n = 0), то E_c = U_c = U_L. Токи протекающие через емкость I_С и индуктивность I_L имеют противоположные направление, т.к. при резонансе X_C = X_L, то токи I_С и I_L также равны, т.к. ; .

Согласно первому закону Кирхгофа ток I₀ в общей цепи будет равен разности этих двух токов, т.е. I₀ = I_С - I_L. Следовательно, I₀ при резонансе будет равен 0, а контур представляет бесконечно большое сопротивление. В реальном контуре всегда есть потери, т.е. R_n>0 поэтому I_С > I_L, а I₀≠0. Чем меньше R_n тем меньше I₀, следовательно, меньше требуется энергии от источника сигнала для восполнения потерь в контуре, чтобы обеспечить в нем процесс незатухающих колебаний.

Качество контура характеризуется величиной его добротности, которая в общем случае определяется соотношением .

Чем большеQ, тем выше избирательные свойства контура. Избирательные свойства контура характеризуются его полосой пропускания или амплитудно-частотной характеристикой (АХЧ).

АХЧ – это полоса частот источника сигнала Е_с, в пределах которой ток в цепи изменяется не более чем в раза по сравнению с током при резонансе I₀ или - это полоса частот источника сигнала Е_с в пределах которой падение напряжения U_k на контуре изменяется не более чем в по сравнению с падением напряжения при резонансе.

где: U_p – падение напряжения на контуре на частоте резонанса

U_k – падение напряжения на контуре.

F_n – полоса пропускания на уровне 0,707 от U_p

Параллельный контур является составной частью радиотехнических устройств, работа которых стремится на выделении сигналов определенной частоты или определенного спектра частот, например, в первую очередь в радиоприемных и радиопередающих устройствах радиосвязи, радиолокации и радионавигации, в усилительных схем различных устройств судовой автоматики и т.д.