3. Выполнение лабораторной работы и расчетно-графическая часть

   1. Измерение напряжения переменного тока на выходе генератора сигналов

Рисунок 6 - Схема измерения напряжения переменного тока на выходе генератора сигналов

С помощью кабелей 1 и 2, переходника 1, перемычек и макетной платы собрать схему измерения напряжения переменного тока на выходе генератора сигналов.

Мультиметр перевести в режим измерения напряжения переменного тока, установить

наилучший диапазон измерений для ожидаемого сигнала. Для 1 канала осциллографа

включить режимы измерения значений размаха сигнала V_pp и среднеквадратического

значения V_RMS. Настроить на осциллографе коэффициенты развертки по амплитуде и по

временя для ожидаемых параметров сигнала. На генераторе установить гармоническую форму сигнала, значение полного размаха напряжения сигнала, смещение нуля и частоту

сигнала по варианту. Включить выдачу сигнала с генератора, убедиться в правильности

заданных параметров по изображению на осциллографе.

Гармонический:

Крест-фактор: = = 1.67

Диапазон суммарной погрешности мультиметра опорного значения осциллографа пересекаются.

Треугольный:

Крест-фактор: = 1,765

Диапазон суммарной погрешности мультиметра опорного значения осциллографа пересекаются.

Меандр:

Крест-фактор: = 1.09425

Диапазон суммарной погрешности мультиметра опорного значения осциллографа пересекаются.

Прямоугольный, скважность q=4:

Крест-фактор: = 1.19

Диапазон суммарной погрешности мультиметра опорного значения осциллографа не пересекаются.

-

Рисунок 7 - Сравнение RMS, Сравнение Vpp

2. Измерение методической погрешности из-за подключаемой нагрузки на выходе генератора

Рисунок 9 Схема измерения напряжения переменного тока на выходе генератора сигналов при наличии низкоомной нагрузки

С помощью кабелей 1, перемычек и макетной платы измерить мультиметром

сопротивление резистора RC-цепи по двух проводной схеме. Показания мультиметра

занести в таблицу А.2. С помощью кабелей 1 и 2, переходника 1, перемычек и макетной платы собрать схему (см. рисунок 9) измерения напряжения переменного тока на выходе

генератора сигналов при наличии низкоомной нагрузки. Произвести настройку средств измерений и включить выдачу сигнала с генератора согласно пункту 2.2. Внести показания средств измерений в таблицу А.3 для высокоомной нагрузки. Выключить выдачу сигнала с генератора. Настроить генератор на низкоомное значение нагрузки. Значение сопротивления взять из показаний мультиметра таблицы А.2. Включить выдачу сигнала с генератора. Внести показания средств измерений в таблицу А.3 для низкоомной нагрузки. Выключить выдачу сигнала с генератора.

Расчет падения напряжения:

В

Расчет методической погрешности:

3. Измерение частоты среза апериодического звена

Рисунок 10 - Схема измерения частоты среза RC-цепи

С помощью кабелей 1, перемычек и макетной платы измерить мультиметром емкость конденсатора RC-цепи по двух проводной схеме.

Настроить генератор на высокоомную нагрузку. Включить выдачу сигнала с генератора. Внести показания средств измерения для высокоомной нагрузки. Выключить выдачу сигнала с генератора.

Рисунок 11 – Логарифмический график поиска частоты среза

Рассчитанная частота среза для RC-цепи равна 39 МГц

Измеренное значение МГц

Погрешность равна 10 кГц.

Можно аналитически оценить погрешность определения частоты среза на основе погрешностей измерения сопротивления и ёмкости. Если для R и C известны относительные погрешности, их можно подставить в формулу, чтобы получить оценку ошибки в частоте среза.

После выполнения этих расчетов следует проанализировать, насколько полученная частота среза вписывается в экспериментальные данные. Если существует значительная разница между расчетным и измеренным значением, это может свидетельствовать о возможных систематических ошибках в измерениях, неправильных значениях компонентов или других факторах