3. Экспериментальная часть
Лабораторная установка представляет собой наборное поле. Измерение электрических величин осуществляется с помощью осциллографа OWON PDS 5022S. Блок – схема лабораторной установки представлена на рис.3.1.
Рис.3.1.
Блок – схема лабораторной установки
В этой структурной схеме используются следующие обозначения:
ПУ – преобразующее устройство;
КУ – кардиоусилитель.
Предлагается исследовать характеристики кардиоусилителя, построенного по схеме стандартного измерительного усилителя, приведенной на рис. 3.2.
Рис.3.2.Схема измерительного усилителя
Питание схемы осуществляется с помощью источника питания Mastech HY 3005-3.
На вход установки подаем напряжение от генератора 150 мВ и частотой 50 Гц (рис.3.3). В качестве источника сигналов используем генератор стандартных сигналов Г3-11.
Рис.3.3. Напряжение от генератора
3.1 Исследование работы в дифференциальном режиме
Устанавливаем на входы кардиоусилителя противофазные гармонические напряжения с частотой 50 Гц и амплитудой 5 мВ. Напряжения на выходах ПУ представлены на рис.3.4.
Рис.3.4. Напряжения на выходах ПУ
Желтый – с выхода инвертирующего каскада;
Красный – с выхода первого каскада вольт – добавки.
Далее измеряем амплитуды напряжений U1, U2, U3. Для этого с помощью осциллографа (OWON PDS 5022S) посмотрим напряжения U1 и U2 (рис.3.5, рис.3.6).
Рис.3.5. Амплитуды напряжений U1 и Uа
Желтый – напряжение U1;
Красный – напряжение Uа.
U1 = 45 мВ, Uа = 5 мВ
Коэффициент усиления равен:
Кэксп1 = U1/ Uа = 9 Ктеор1 = 7,5
Рис.3.6.Амплитуды напряжений U2 и Ub
Желтый – напряжение U2;
Красный – напряжение Ub.
U2 = 45 мВ, Ub = 5 мВ
Коэффициент усиления равен:
Кэксп1 = U2/ Ub = 9 Ктеор1 = 7,5
Измерим напряжение U3 (рис.3.7).
Рис.3.7. Амплитуды напряжений U3 и U1
Желтый – напряжение U3;
Красный – напряжение U1.
U3 = 900 мВ, U1 = 45 мВ
Коэффициент усиления равен:
Кэксп2 = U3/ U1 = 20 Ктеор2 = 20
Тогда общий коэффициент усиления измерительного каскада равен:
Кэксп = Кэксп1* Кэксп2 = 9*20 = 180
Ктеор = Ктеор1* Ктеор2 = 7,5*20 = 150
3.2. Исследование работы в синфазном режиме
Устанавливаем на входы кардиоусилителя синфазные гармонические напряжения с частотой 50 Гц и амплитудой 5 мВ. Напряжения на выходах ПУ представлены на рис.3.8.
Рис.3.8. Напряжения на выходах ПУ
Желтый – с выхода инвертирующего каскада;
Красный – с выхода первого каскада вольт – добавки.
Для наглядности на рис.3.8 развертка сдвинута по вертикали.
Далее измеряем амплитуды напряжений U1, U2, U3. Для этого с помощью осциллографа посмотрим напряжения U1 и U2 (рис.3.9, рис.3.10).
Рис.3.9. Амплитуды напряжений U1 и Uа
Желтый – напряжение U1;
Красный – напряжение Uа.
U1 = 5 мВ, Uа = 5 мВ
Коэффициент усиления синфазного сигнала равен:
КСФ эксп1 = U1/ Uа = 1 КСфтеор1 = 1
Рис.3.10.Амплитуды напряжений U2 и Ub
Желтый – напряжение U2;
Красный – напряжение Ub.
U2 = 5 мВ, Ub = 5 мВ
Коэффициент усиления синфазного сигнала равен:
КСФэксп1 = U2/ Ub = 1 КСФтеор1 = 1
Измерим напряжение U3 (рис.3.11).
Рис.3.11. Амплитуды напряжений U3 и напряжение на входе КУ
Желтый – напряжение U3;
Красный – напряжение на входе КУ.
U3 = 0,5 мВ, Uвх КУ = 5 мВ
К’СФ=U3/ Uвх КУ = 0,1
Коэффициент усиления синфазного сигнала равен:
КСФэксп2 = К’СФ/ Кэксп2 = 0,00056 КСФтеор2 = 0,0004
Общий коэффициент ослабления синфазного сигнала равен:
Или
