Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по радиоэлектронике
.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Московский педагогический государственный университет»
высшего профессионального образования
Б. А. Рябов, С. М. Малахов,
Ю. Л. Хотунцев
ПРАКТИКУМ
ПО РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ
МПГУ
Москва-2011
УДК 378(076.5):539.4
ББК 30.121я73–5
Р982
Рецензенты:
кандидат технических наук, доцент кафедры
общетехничес-ких дисциплин МПГУ А. А Груненков;
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры
общетехнических дисциплин МПГУ Б. А. Гончаров.
Р982 Рябов Б. А., Малахов С. М., Хотунцев Ю. Л. Практикум по
радиоэлектронике / Под ред. проф. Ю. Л. Хотунцева. – М.:
МГПУ, 2011. – 108 с.
Печатается по постановлению Ученого совета факультета технологии и предпринимательства Московского педагогического государственного университета.
Работа подготовлена на кафедре общетехнических дисциплин.
ISBN 978-5-4263-0060-6
© МПГУ, 2011
© Издательство «Прометей», 2011
Содержание
Введение ......................................................................................... 5
Вводное занятие .............................................................................6
Радиоизмерительные приборы и временной анализ
управляющих и амплитудно-модулированных
сигналов .................................................................................. 6
Лабораторная работа № 1.
Исследование линейных RC-цепей ........................................ 24
Лабораторная работа № 2.
Исследование фильтрующих свойств
колебательных контуров ....................................................... 32
Лабораторная работа № 3.
Снятие и анализ характеристик
полупроводниковых диодов ................................................... 48
Лабораторная работа №4.
Снятие и анализ характеристик
биполярного транзистора ...................................................... 55
Лабораторная работа № 5.
Режимы работы по постоянному току
транзисторного усилительного каскада
с общим эмиттером ................................................................ 61
Лабораторная работа № 6.
Исследования резисторного усилительного
каскада на биполярном транзисторе ...................................... 69
Лабораторная работа № 7.
Обратные связи в усилителе низкой частоты ........................ 78
Лабораторная работа № 8.
LС-автогенератор .................................................................. 84
Лабораторная работа № 9.
RС-автогенератор .................................................................. 91
Лабораторная работа № 10.
Трехпрограммный громкоговоритель .................................... 97
Список литературы ......................................................................107
Введение
Курс радиоэлектроники для факультета технологии
и предпринимательства является традиционным. В соответствии с федеральным государственным стандартом высшего
профессионального образования (ФГОС ВПО) курс радиоэлектроники включен в вариативную часть профессионального цикла подготовки бакалавров по направлениям 050100 –
«Педагогическое образование» (профили: «Технология», «Технология и информатика»), 230400 – «Информационные
системы и технологии» (профиль «Информационные технологии в образовании»). Расширенный курс радиоэлектроники предусмотрен базовой частью ФГОС ВПО по направлению
подготовки 222000 – «Инноватика».
Переработанный практикум по радиоэлектронике учитывает измененные временные рамки изучения курса. В практикум включены лабораторные работы, позволяющие в течение семестра освоить ключевые вопросы пассивных радиотехнических цепей, элементов радиоэлектронных схем
(диодов и транзисторов), устройств из этих элементов (усилителей, генераторов, приемника). Практикум по радиоэлектронике вместе с лекциями создает достаточную базу для изучения последующего курса автоматики и самостоятельного
изучения сложных разделов радиоэлектроники.
Для освоения практикума целесообразно использовать
учебные пособия авторов МПГУ [1, 2]. Большие возможности также представляет Интернет. Образовательные порталы на любой запрос предоставят обучающимся многообразие ссылок.
Практикум начинается с вводного занятия по измерительным приборам и лабораторному стенду. После ознакомления с аппаратной частью и приобретения навыков радиотехнических измерений следуют тематические лабораторные
работы. Описания лабораторных работ включают: теоретические сведения, задания для домашней подготовки, практические задания, рекомендации по оформлению результатов измерений, контрольные вопросы.
5
Вводное занятие
Радиоизмерительные приборы и временной
анализ управляющих и амплитудно-
модулированных сигналов
Цель работы: научиться пользоваться основными приборами практикума по радиоэлектронике, познакомиться
с управляющими и амплитудно-модулируемыми радиотехническими сигналами.
Оборудование: лабораторный стенд, в состав которого входят приборы для измерения постоянного тока и напряжения,
источники постоянного напряжения и тока, генераторы прямоугольных импульсов и гармонических сигналов (синусоидальных сигналов), низкой и высокой частоты, осциллограф.
На первом занятии изучается лабораторный стенд и осциллограф, на втором – генераторы гармонических колебаний.
И на первом и на втором занятиях проводятся измерения постоянных и переменных сигналов (особенность второго занятия – наблюдение и измерение управляющих и амплитудномодулированных сигналов). Остальные приборы изучаются
постепенно при выполнении лабораторных работ.
1. Краткие описания и инструкции
по работе с оборудованием
Осциллограф универсальный С1–73
Назначение
Осциллограф предназначен для:
– наблюдения периодических сигналов в диапазоне от
0 до 5 Мгц;
– измерения амплитуд наблюдаемых переменных сиг-
налов в диапазоне от 0,02 до 120 В при работе без
выносного делителя (амплитуды в интервале от 120 В
6
до 350 В должны измеряться с помощью выносного
делителя 1:10, прилагаемого к осциллографу;
– измерения величин постоянного напряжения;
– измерение временных интервалов наблюдаемых сиг-
налов от 0,4 × 10
–6
до 0,5 с.
Технические данные
Полоса пропускания тракта вертикального отклонения
(0–5) МГц.
Полоса пропускания тракта горизонтального отклонения
(0–2) МГц.
Параметры входов:
а) тракта вертикального отклонения:
– входное активное сопротивление – (1 ± 0,05) Мом
с параллельной емкостью не более 35 пФ;
– входное сопротивление с выносным делителем на-
пряжения 1:10 – (10 ± 0,75) Мом с параллельной
емкостью (10 ± 5) пФ;
б) усилителя горизонтального отклонения:
– входное активное сопротивление – не меньше 50 кОм
с параллельной емкостью не более 30 пФ;
в) максимальное напряжение, которое может быть
подано на вход усилителя горизонтального отклонения – 5,6 В.
Тракт горизонтального отклонения обеспечивает следую-
щие режимы работы:
– развертку сигнала по горизонтали в автоколебатель-
ном режиме;
– развертку сигнала по горизонтали в ждущем режиме;
– вход внешнего сигнала на усилитель горизонтально-
го отклонения.
Подготовка осциллографа С1–73
к проведению измерений
Установите органы управления на передней панели в сле-
дующие положения:
– Ручку «Яркость» – в крайнее левое.
– Ручку «Фокус» – в среднее.
7
– Переключатель «V/дел» – положение 0,05.
– Ручку усиления – в крайнее правое.
– Ручку «↕»– в среднее.
– Переключатель «~
– Ручку «Уровень» – в крайнее правое.
– Переключатель «Синхр.» – в положение «
– Переключатель «mS/дел, mS/дел» – в положение
«1 mS/дел».
– Ручку «Плавно» – в крайнее правое.
– Ручку «Стаб.» – в крайнее правое.
– Ручку «↔» – в среднее.
Установите органы управления на правой боковой панели
в следующие положения:
«Разверт.
«Синхр.» – в положение «
Примечание: обычно при первичной установке осциллогра-
фа требуется убедиться в соответствии предохранителя на задней стенке осциллографа напряжения питающей сети (220 В).
Подсоедините осциллограф кабелем питания к сети 220 В.
Включите тумблер «Питание» на передней панели осциллографа, при этом должна загореться сигнальная лампочка
(если сигнальная лампочка не горит, заявите об этом дежурному инженеру).
После 3–5 мин прогрева приступайте к установке режима
работы осциллографа и проверке его работоспособности:
1. Ручкой «Яркость» установите яркость, удобную для
наблюдения.
2. Ручкой «↕» совместите линию развертки с центром
экрана электронно-лучевой трубки.
3. Ручкой «Фокус» установите одинаковую четкость
изображения по всей линии луча.
4. Переведите переключатель «V/дел» из положения
«0,05» в положение «0,01», если при этом горизонтальная линия изменила положение, то усилитель вертикального отклонения требует балансировки – сообщите об этом дежурному инженеру.
5. Установите переключатель «V/дел» в положение «5 дел.»,
а ручку «Усиление» – в крайнее правое положение. При
этом величина изображения импульсов должна состав-
X» – в положение «Разверт.»
^ » – в положение «⊥».
+».
».
8
лять 5 делений, если этого нет, то требуется калибровка
усилителя вертикального отклонения – сообщите об
этом дежурному инженеру.
6. Поверните ручку «Усиление» в крайнее левое положение. Величина изображения должна уменьшиться. Верните ручку «Усиление» в крайнее правое положение.
7. Поворотом ручки «Уровень» и «Стаб.» добейтесь устойчивого изображения на экране ЭЛТ.
8. Поворотом ручки «↔» совместите начало периода
сигнала с первой вертикальной линией экраны ЭЛТ.
На всей длине экрана (10 делений) должно помещаться 10 периодов, если это не так, сообщите дежурному инженеру.
9. Поверните ручку «↔» от упора до упора. Изображение
должно перемещаться по горизонтали.
10. При вращении «Развертка плавно» влево и вправо скорость развертки должна изменяться. Возвратите ручку
в крайнее правое положение.
11. Установите переключатель «~ ⊥
» в положение «».
Переключатель «V/дел» в положение «0,2». Соедините
кабелем вход усилителя Y (гнездо «
ходом калибратора «
1V»: длинный вывод ка-
1МΩ») с вы-
беля – в гнездо «⊥» на боковой левой стороне осциллографа, короткий вывод – в гнездо «
1V».
Величина изображения импульсов должна при этом
составлять пять делений шкалы экрана, если это не так,
сообщите об этом дежурному инженеру.
Индикация и измерение переменных
напряжений осциллографом С1–73
1. Включить генератор низкой частоты. Сигнал генератора подать на вход осциллографа специальным кабелем,
причем, длинный вывод кабеля вставить в гнездо «⊥»,
а короткий вывод в гнездо «1:1».
2. «Установить ручкой «~ ⊥
» в положение «~».
3. Переключатель «ms/дел» установите так, чтобы на
экране наблюдалось несколько периодов исследуемого сигнала.
9
4. Установите ручку «↕» так, чтобы нижний уровень сиг-
нала совпадал с одной из нижних линий сетки, а верхний находился в пределах рабочей части экрана. Ручкой «↔» сместите изображение таким образом, чтобы
сигнал был хорошо виден.
5. Умножьте коэффициент отклонения (чувствительность
осциллографа) на Н, тем самым вы находите разность
Δ между максимальным значением напряжения синусоидального сигнала и минимальным.
Амплитуда же синусоидального напряжения есть
U
ампл
= (U
max
– U
)/2 = D/2
min
Пример: пусть Н = 3,8 дел., тумблер «V/дел» находится
в положении «0,2», то есть коэффициент отклонения
(чувствительность) осциллографа равен 0,2 В/дел. Тогда
U
= (3,8 × 0,2)/2=0,38 B.
ампл
Индикация и измерение напряжений,
имеющих постоянную составляющую
(например, периодической
последовательности импульсов)
1. Соединить гнезда «⊥» и « » генератора импульсов
с гнездом «1МΩ35р» осциллографа кабелем. Тумблер
«V/дел» установите в положение «0,5».
2. Ручкой «Амплитуда» генератора импульсов установить
сигнал на экране осциллографа примерно равным 5
делениям.
3. Ручка «Усиление» должна быть всегда в крайнем правом положении.
4. Установите переключатель «~ ⊥
» в положение «⊥».
5. Ручкой«↕»установитеконтрольнуюлиниюразверткипо
нижнейлиниисетки(послеустановкиконтрольнойлинии
разверткиручку«↕»нетрогайте!).
6. Установите переключатель «~ ⊥
» в положение «».
7. Установите ручкой «Уровень» устойчивое изображение.
8. Переключатель «ms/дел,
ms/дел» установите в по-
ложение, при котором на экране наблюдается
несколько периодов исследуемого сигнала.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]