Выполнение работы
2.1 Настройка аппаратуры.
Соединим выход генератора с аналоговым входом первого канала цифрового осциллографа (CH1). Настроим генератор на выдачу прямоугольных импульсов (амплитуда и частота задаются преподавателем). Включим изображение на экране осциллографа сигнала, поступающего с первого канала (CH1 Menu). Настроим для первого канала масштаб по оси Y и положение нулевого уровня сигнала таким образом, чтобы на экране наблюдался полный, максимально возможный размах сигнала по оси Y (VOLTS/DIV). Выберем режим синхронизации по положительному перепаду (передний фронт импульса) сигнала на 1-м и установим уровень запуска около середины полного размаха сигнала. Настроим масштаб по оси X таким образом, чтобы на экране помещалось изображение 3-5 периодов сигнала и отображение момента запуска находилось в середине экрана.
Выберем режим быстрых измерений (кнопка Measure). Настроим режим измерений по 1-му каналу (экранной клавишей выбрать CH1) и выберем измерение:
Амплитуды;
Длительности импульса;
Периода следования импульсов;
Частоты.
Выберем режим измерений с помощью графических курсоров (клавиша Cursors). Выполним измерение амплитуды сигнала с помощью горизонтальных курсоров; длительности импульса, периода следования импульсов и частоты – с помощью вертикальных курсоров. Настройки осциллографа занесём в таблицу 1.
Таблица 1. Настройки Tektronix TDS 1001B
Параметр |
Значение |
Коэффициент вертикальной развертки канала CH1 |
1 В/дел |
Коэффициент вертикальной развертки канала CH2 |
1 В/дел |
Смещение вертикальной развертки канала CH1 |
0 |
Смещение вертикальной развертки канала CH2 |
0 |
Коэффициент горизонтальной развертки
|
14,2 мкс |
Формат отображения
|
УТ |
2.2 Определение полосы пропускания апериодического звена с помощью осциллографа в режиме развертки yt.
Соберем схему RC-цепи, на вход апериодического звена подадим гармонический сигнал с генератора NI PXI-5402 и заполним таблицу 2.
Таблица Б.2. Начальные настройки NI PXI-5402
Параметр |
Значение |
Форма выходного сигнала |
Синусоида |
Амплитуда, В |
1,5 |
Частота, кГц |
20 |
Смещение нуля, В |
0 |
Сопротивление нагрузки, кОм |
50 |
При неизменной амплитуде сигнала на входе, изменяя частоту, снимем амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), переведём полученные результаты в логарифмические единицы (неравномерность АЧХ) и занесем результаты в таблицу 3.
Для расчёта неравномерности АЧХ используем формулу:
Полоса пропускания находится в зоне АЧХ с неравномерностью меньше -3 дБ.
Таблица 3. Результаты измерения амплитуды выходного сигнала от частоты
Номер отсчета |
Частота в PXI-5402, кГц |
Амплитуда на выходе RC-цепи, В |
Неравномерность АЧХ, дБ |
1 |
53 |
0,890 |
4,53 |
2 |
63 |
0,850 |
4,93 |
3 |
73 |
0,816 |
5,29 |
4 |
83 |
0,776 |
5,72 |
5 (fср) |
93 |
0,736 |
6,18 |
6 |
103 |
0,690 |
6,74 |
7 |
113 |
0,660 |
7,13 |
8 |
123 |
0,624 |
7,62 |
9 |
133 |
0,600 |
7,96 |
10 |
143 |
0,570 |
8,40 |
При измерении с помощью осциллографа в режиме развертки YT получили значение частоты среза апериодического звена, равное 93 кГц. Полоса пропускания звена составляет 0 – 93 кГц (звено является ФНЧ).