
- •Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования московский государственный университет приборостроения и информатики
- •Часть 3 (Радиотехнические цепи и сигналы)
- •Содержание
- •Часть 1. Теоретические основы частотного принципа преобразования сигналов
- •Часть 2. Методические указания по использованию программы моделирования
- •Часть 3. Лабораторный практикум…………………………………………………..…39
- •Часть 1. Теоретические основы частотного принципа преобразования сигналов
- •1.1 Модулированные сигналы и их спектры
- •1.2 Электрические фильтры
- •1.3 Нелинейные преобразования сигналов
- •1.3.1 Нелинейный элемент и воздействие на него одного сигнала
- •1.3.2 Воздействие на нелинейный элемент двух сигналов.
- •Часть 2. Методические указания по использованию программы моделирования электрических и электронных устройств Electronics Workbench.
- •2.1. Основные элементы программы.
- •2.1.1 Интерфейс
- •2.1.1.1. Основные меню и команды.
- •2.1.1.2. Панели инструментов.
- •2.1.2 Рабочее поле.
- •2.2. Работа с контрольно–измерительными приборами.
- •2.2.2. Функциональный генератор.
- •2.3. Осциллограф.
- •2.2.4 Графопостроитель (Боде-плоттер).
- •2.2.5. Генератор слов.
- •2.2.6 Логический анализатор.
- •2.2.7 Логический преобразователь.
- •Часть 3. Лабораторный практикум.
- •1.3 Порядок выполнения работы.
- •3.2 Лабораторная работа №2. Преобразователь частоты и полосовой фильтр.
- •1.1 Подготовка к работе.
- •1.2 Краткая теоретическая часть.
- •1.3 Порядок выполнения работы.
- •3.3 Лабораторная работа №3. Детектор амплитудно-модулированных сигналов и фильтр нч.
- •3.1 Подготовка к работе.
- •3.2 Краткая теоретическая часть.
- •3.3 Порядок выполнения работы.
- •3.4 Лабораторная работа №4. Детектор частотно-модулированных сигналов.
- •4.1 Подготовка к работе.
- •4.2 Краткая теоретическая часть.
- •4.3 Порядок выполнения работы.
- •3.5 Приложение
- •Лабораторная работа № 1(отчетный бланк). Исследование амплитудного модулятора.
- •Лабораторная работа № 2(отчетный бланк). Преобразователь частоты и полосовой фильтр.
- •Лабораторная работа № 3(отчетный бланк). Детектор амплитудно-модулированных сигналов.
- •Лабораторная работа № 4(отчетный бланк). Детектор частотно-модулированных сигналов.
- •Список литературы.
2.3. Осциллограф.
Осциллограф, имитируемый программой EWB, представляет собой аналог двухлучевого запоминающего осциллографа и имеет две модификации: простую и расширенную
На рис. 1.20 представлен внешний вид иконки осциллографа, на рис. 1.21 – лицевая панель простой модификации осциллографа, а на рис. 1.22 – лицевая панель расширенной модификации осциллографа.
Рис.1.20. Внешний вид иконки осциллографа.
Рис.1.21. Лицевая панель осциллографа.
Рис.1.22. Лицевая панель расширенной модификации осциллографа.
На схему выводится уменьшенное изображение осциллографа, общее для обеих модификаций. На этом изображении имеется четыре входных зажима: Верхний правый зажим называют общим, т.к. потенциал на этом выводе является общей точкой, относительно которой осциллограф измеряет напряжение. Обычно этот вывод заземляют, чтобы осциллограф измерял напряжение относительно нуля. Поэтому на панели осциллографа этот вывод обозначен «ground». Нижний правый - вход синхронизации. Левый и правый нижние зажимы представляют собой соответственно вход канала А (channel А) и вход канала В (channel В).
Двойным щелчком мыши по уменьшенному изображению открывается изображение передней панели простой модели осциллографа с кнопками управления, информационными полями и экраном.
Настройка осциллографа производится при помощи полей управления, расположенных на панели управления. При настройке задаётся вид зависимости отображаемых сигналов; нужный масштаб развертки по осям; смещение начала координат по осям; режим работы по входу: закрытый или открытый; режим синхронизации: внутренний или внешний.
Вид зависимости отображаемых сигналов задаётся с помощью кнопок Y/T, А/В, В/А. При нажатии на кнопку Y/T по вертикальной оси откладывается напряжение, по горизонтальной оси - время, при нажатии на кнопку А/В по вертикальной оси откладывается амплитуда напряжения на входе канала А, по горизонтальной оси - канала В и при нажатии на кнопку В/А наоборот. При этом масштаб осей определяется установками соответствующих каналов.
Масштаб развертки по осям в канале А и В отдельно задаётся дискретно в нижней части панели осциллографа от 10mv/div до 5 Kv/div.
Смещение начала координат по осям в каждом канале задаётся с помощью кнопок, расположенных в поле строки Y position.
Режим
работы по входу задаётся тремя нижними
кнопками в каждом канале. Режим работы
осциллографа с закрытым входом
устанавливается нажатием на кнопку
.
В этом режиме на вход не пропускается
постоянная составляющая сигнала. При
нажатии на кнопку
осциллограф переходит в режим с открытым
входом. В этом режиме на вход осциллографа
пропускается как постоянная, так и
переменная составляющая сигнала. При
нажатии на кнопку
вход осциллографа соединяется с общим
выводом осциллографа, что позволяет
определить положение нулевой отметки
по оси Y.
Настройка и управление синхронизацией осуществляется в поле управления TRIGGER и определяет момент начала отображения осциллограммы на экране осциллографа. В этом поле в строке EDGE можно задать момент запуска осциллограммы по фронту или по срезу импульса на входе синхронизации, а в строке LEVEL можно задать уровень, при превышении которого происходит запуск осциллограммы.
Осциллограф имеет четыре режима синхронизации:
Автоматический режим (AUTO) - запуск осциллограммы производится автоматически при подключении осциллографа к схеме или при её включении. Когда "луч" доходит до конца экрана, осциллограмма снова прописывается с начала экрана (новый экран).
Режимы запуска по входу "А" или "В", в которых запускающим сигналом является сигнал, поступающий на соответствующий вход.
Режим "Внешний запуск" (ЕХТ - external). В этом случае сигналом запуска является сигнал, подаваемый на вход синхронизации.
Расширенная модификация осциллографа вызывается нажатием клавиши ZOOM на панели простой модели осциллографа. Панель расширенной модели осциллографа в отличие от простой модели расположена под экраном и дополнена тремя информационными табло, на которые выводятся результаты измерений. Кроме того, непосредственно под экраном находится линейка прокрутки, позволяющая наблюдать любой временной отрезок процесса от момента включения до момента выключения схемы. На экране осциллографа расположены два курсора, обозначаемые 1 и 2, при помощи которых можно измерить мгновенные значения напряжений в любой точке осциллограммы. Для измерения необходимо перетащить мышью курсоры за треугольники в их верхней части в требуемое положение. Координаты точек пересечения первого курсора с осциллограммами отображаются на левом табло, координаты второго курсора - на среднем табло. На правом табло отображаются значения разностей между соответствующими координатами первого и второго курсоров.
Чтобы вернуться к простой модели осциллографа необходимо нажать клавишу REDUCE.
Для удобства визуального восприятия информации в ходе анализа работы схемы можно замедлить процесс моделирования. Для этого нужно увеличить количество расчетных точек на цикл, выбрав пункт Analysis Options в меню Circuit и установив в строке Time domain points per cycle требуемое значение (обычно достаточно 5000 точек). По умолчанию количество точек равно 100. Облегчить анализ осциллограмм может включение режима Pause after each screen (Пауза после каждого экрана). В этом режиме расчет схемы останавливается после того, как луч осциллографа проходит весь экран. Чтобы продолжить расчет схемы, необходимо выбрать пункт Resume (Продолжить) меню Circuit или нажать клавишу F9 на клавиатуре. Остановить процесс расчета схемы в любой момент времени можно нажатием клавиши F9 или выбором пункта Pause (Пауза) в меню Circuit.