2. Описание лабораторной установки

Лабораторный макет состоит из генератора импульсов и панели, на которой собирается схема исследуемой цепи. (рис.2.2).

3. Порядок выполнения работы

Перед началом измерений проверить схему соединений и установить необходимые режимы работы приборов. Генератор GFG-8219: выход (разъём «OUTPUT») подключён к разъёму «Внешний генератор» лабораторной установки. Осциллограф GOS-620: вход «СН 1» подключён к разъёму «Входной сигнал» лабораторной установки, вход «TRIG IN» – к разъёму «Синхр.» лабораторной установки, переключатель режима «VERTICAL-MODE» – в положении «СН 1», переключатель режима входа «СН 1» – в положении «DС», переключатель режима запуска развёртки «TRIGGER-MODE» – в положении «AUTO», переключатель сигналов синхронизации «TRIGGER-SOURCE» – в положении «СН 1».

Уточнить у преподавателя схемы двух исследуемых цепей (рис.2.3). Выбранные схемы зарисовать.

Задание 1. Определение параметров используемых испытательных импульсов

1.1 Включить питание осциллографа и лабораторной установки. Переключатель на лицевой панели лабораторной установки установить в положение «2». Переключателем чувствительности «VERTICAL – CH 1 - VOLTS/DIV» и переключателем скорости развёртки подобрать масштабы изображения сигнала («длинного» прямоугольного импульса – физической модели функции включения), удобные для наблюдения осциллограммы. Регулировкой уровня синхронизации «TRIGGER - LEVEL» добиться получения устойчивого изображения. Зарисовать наблюдаемый сигнал, определить и записать амплитуду импульса А₁и его длительность t₁.

1.2. Переключатель на лицевой панели лабораторной установки установить в положение «3». Аналогично п. 1.1 получить на экране осциллографа изображение сигнала («короткого» прямоугольного импульса – физической модели дельта - функции). Зарисовать осциллограмму, определить и записать параметры импульса А₂и t₂.

Задание 2. Измерение переходных и импульсных характеристик исследуемых цепей

2.1 На лицевой панели установки собрать из имеющихся элементов первую исследуемую цепь (при необходимости для замыкания цепи использовать перемычки). Установить переключатель на лицевой панели в положение «2». Вход «СН 1» осциллографа подключить к разъёму «Выходной сигнал» установки. Переключатель «TRIGGER-SOURCE» установить в положение «EXT» (внешняя синхронизация); переключатель скорости развёртки «TIME/DIV» - в положение 50 µs/div.

Подбирая соответствующее значение чувствительности «VERTICAL – CH 1 - VOLTS/DIV», получить осциллограмму выходного сигнала. Зарисовать осциллограмму (сохранение масштаба изображения не требуется). Измерить и занести в таблицу 3.1 мгновенные значения выходного напряжения с шагом 50 мкс по оси времени. Мгновенные значения измерять с учётом знака относительно нулевого уровня напряжения, наблюдаемого при установке переключателя «VERTICAL-MODE» в положение «GND». При колебательном характере выходного сигнала (цепь «е») целесообразный шаг измерений по временной координате установить самостоятельно.

Таблица 3.1.

Электрическая цепь, схема …

t, мкс	0	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500
sвых(t), В
g(t)эксп.=sвых /А1
g(t)теор.

2.2 Установить переключатель на лицевой панели установки в положение «3». Используя рекомендации п. 2.1, получить осциллограмму выходного сигнала. Зарисовать осциллограмму, измерить и занести в таблицу 3.2 мгновенные значения выходного напряжения.

Таблица 3.2.

Электрическая цепь, схема …

t, мкс	0	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500
sвых(t), В
h(t)эксп.=sвых/А2t2, с-1
h(t)теор, с-1.

2.3 Собрать на лицевой панели установки вторую исследуемую цепь. Установить переключатель на лицевой панели в положение «2». Получить и зарисовать осциллограмму выходного напряжения. Произвести измерения аналогично п. 2.1 и заполнить таблицу 3.3, идентичную по форме таблице 3.1.

2.4 Установить переключатель на лицевой панели установки в положение «3». Получить и зарисовать осциллограмму выходного напряжения. Произвести измерения аналогично п. 2.2 и заполнить таблицу 3.4., аналогичную по форме таблице 3.2.

Задание 3. Исследование прохождения сигнала через линейную цепь с использованием временных методов анализа

3.1 Установить переключатель на лицевой панели установки в положение «4». Вход «СН 1» осциллографа подключить к разъёму «Входной сигнал» лабораторной установки. Получить и зарисовать осциллограмму сигнала S_вх(t)–экспоненциального импульса с постоянной времени спада=100мкс. Измерить и занести в таблицу 3.5 мгновенные значения напряжения с шагом 50 мкс по временной оси.

Таблица 3.5.

Электрические цепи, схемы …и …

t, мкс	0	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500
sвх(t), В
sвых 1(t)эксп., В
sвых 1(t)теор,В
sвых 2(t)эксп., В
sвых 2(t)теор,В

3.2 Вход «СН 1» осциллографа подключить к разъёму «Выходной сигнал» лабораторной установки. Получить и зарисовать осциллограмму выходного сигнала для собранной на панели установки второй исследуемой цепи. Измерить с заданным шагом и занести в таблицу 5 мгновенные значения выходного напряжения S_вых2(t)_эксп.

3.3 Собрать схему первой исследуемой цепи. Получить и зарисовать осциллограмму выходного сигнала. Измерить с заданным шагом и занести в таблицу 3.5 мгновенные значения выходного напряжения S_вых1(t)_эксп.

Задание 4. Расчет временных характеристик и выходного сигнала

4.3. По заданным принципиальным схемам исследуемых цепей вывести формулы переходных характеристик цепей и по ним рассчитать мгновенные значения переходных характеристик g_теор(t). Занести полученные значения в таблицы 3.1. и 3.3.

4.4. По заданным принципиальным схемам исследуемых цепей вывести формулы импульсных характеристик цепей и по ним рассчитать мгновенные значения импульсных характеристик h_теор(t). Занести полученные значения в таблицы 3.2. и 3.4.

4.5. На основании формул (3.11-3.14) вывести формулы для выходного сигнала одной из цепей (по указанию преподавателя) при подаче на вход сигнала в виде экспоненциального импульса s₁(t)=Aexp(-t/100). Рассчитать мгновенные значения выходных сигналов и занести их в таблицу 3.5. Сопоставить результаты расчета и экспериментальные данные. Сделать выводы.