Раздел 3. Исследование схем с помощью электрической лаборатории «измерительная техника и электроника»

Лабораторные работы выполняются при помощи различных интерактивных элементов. К ним относятся ключи, автоматические выключатели, переключатели и кнопки. Ключи и автоматические выключатели отмечены красным цветом на принципиальных схемах лабораторных работ. Переключение этих элементов из одного положения в другое происходит при клике мыши на их изображении. Переключатели имеют несколько положений, правая кнопка мыши вращает переключатель на одно положение по часовой стрелке, левая – против часовой стрелки. Цифровые вольтметры, снабженные переключателями (-/~) постоянный/переменный ток, измеряют СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ в случае постоянного тока, а в случае переменного тока – ДЕЙСТВУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ТОЛЬКО ПЕРЕМЕННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ, отбрасывая постоянную составляющую.

Исследование сглаживающих фильтров

Включить вольтметр V1 и осциллограф V2 нажатием кнопки «Сеть». Также включить схему автоматическим выключателем QF. Наблюдать на осциллографе выходной сигнал, включая различные элементы (L, R, C1, C2) сглаживающего фильтра и задаваясь нужными номинальными значениями. Можно подключить на выход схемы нагрузку R_н и изменять ее значение. Миллиамперметр измеряет ток нагрузки. Генератором сигналов можно изменять форму входного напряжения.

Исследование управляемых тиристорных выпрямителей

Включить вольтметр V1, осциллографы V2 и А2 нажатием кнопки «Сеть». Также включить схему автоматическим выключателем QF. Управляемый выпрямитель собран по однофазной двухполупериодной схеме со средней точкой. С помощью фазовращателя изменять угол управления α от 0 до 180° и наблюдать форму выходного напряжения и тока. На выход можно подключить индуктивный фильтр и изменять его значение.

Исследование полупроводниковых триодов и однокаскадного усилителя на транзисторе

Включить вольтметр V1, микроамперметр µА и осциллограф нажатием кнопки «Сеть». При помощи генератора сигналов на вход схемы подается постоянное или переменное напряжение нужной амплитуды (ключ S12). Ключ S1 шунтирует разделяющую емкость C_р1, S2 и S5 включают делитель входного напряжения, S3 и S4 – сопротивления цепи коллектора, S6, S9 и S11 – сопротивления цепи эмиттера, S7 – температурную стабилизацию, S8, S10 и S13 подключают нагрузку и регулируют ее величину. Схема может работать в двух режимах: с общим эмиттером и общим коллектором, переключение между которыми осуществляется ключом S14.

На осциллографе можно наблюдать различные сигналы (I_б, U_эб, I_к, U_эк, U_вых).

Напряжение питания транзистора изменяется переключателем E_к.

Приложение описание приборов, используемых в лабораторных работах электронный вольтметр

Электронные вольтметры предназначены для измерения постоянного и переменного напряжений. По способу представления их подразделяют на стрелочные и, в которых результат измерения отсчитывается по стрелочному (магнитоэлектрическому) прибору (аналоговая форма представления информации), и цифровые, в которых для отсчета используется цифровое табло (цифровая форма представления информации).

Вольтметры переменного тока имеют две основные структурные схемы (рис. 1), в основе которых заложен принцип преобразования переменного напряжения в постоянное, величину которого отсчитывают по стрелочному индикатору.

а)

б)

Рис. 1. Структурные схемы стрелочных электронных вольтметров переменного напряжения:

а) с детектором на входе;

б) с предварительным усилителем

В вольтметрах, выполненных по рис. 1а, переменное входное напряжение преобразуется в постоянное (выпрямляется) детектором, усиливается с помощью УПТ и поступает на стрелочный индикатор. При использовании схемы рис. 1б переменное напряжение поступает на входное устройство, которое содержит делитель, определяющий предел измерения, а также цепи согласования низкоомного делителя с высокоомным входом, после чего оно усиливается широкополосным усилителем, детектируется и подается на стрелочный индикатор.

Вольтметры с детектором на входе имеют широкий диапазон частот. Их недостатком является низкая чувствительность.

Вольтметры с предварительным усилением имеют более высокую чувствительность, но более узкий диапазон частот из-за трудностей создания широкополосных усилителей.

В лабораторных работах используется милливольтметр В3-41. Внешний вид милливольтметра показан на рис. 2.

Органы управления и присоединения, расположенные на лицевой панели, предназначены:

тумблер «СЕТЬ» - для включения и выключения прибора;

переключатель «dB - mV», «dB - V» - для переключения шкал стрелочного прибора;

гнездо «)» - для подачи исследуемого сигнала.

Также на панели имеется корректор механического нуля.

Рис. 2 Внешний вид милливольтметра В3-41.