6 Содержание отчета
6.1 Наименование и цель работы.
6.2 Расчет домашнего задания по п. 2.4, 2.5, 2.6.
6.3 Схемы исследований (рисунки 5.1, 5.2).
6.4 Результаты измерений и вычислений (таблицы 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6).
6.5 Графики зависимостей Zвх = F(f), φвх = F(f) и К = F(f), φк = F(f) для цепей RC и RL.
6.6 Ответы на контрольные вопросы (по заданию преподавателя).
6.7 Выводы по работе.
7 Контрольные вопросы
7.1 По каким формулам определяется модуль входного сопротивления для цепей RL и RC? Запишите эти формулы через параметры цепей и через граничную частоту.
7.2 По каким формулам рассчитывается угол сдвига фаз в цепях RL и RC?
7.3 По каким формулам определяется коэффициент передачи для цепей RL и RC? Запишите эти формулы через параметры цепей и через граничную частоту.
7.4 Приведите формулы расчета передаточных ФЧХ для цепей RL и RC.
8 Содержание зачёта
Учащийся должен знать ответы на контрольные вопросы. Должен уметь проводить измерения, предусмотренные заданием на работу, анализировать результаты измерений.
9 Литература
9.1 Добротворский, И. Н. Теория электрических цепей / И. Н. Добротворский. – M. : Радио и связь, 1989.–С. 191–198.
9.2 Карлащук, В. И. Электронная лаборатория на IBM PC / В. И. Карлащук. – М. : Солон-Р, 1999.–С. 22–50.
Приложение А
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИБОРАХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТАХ
Элементы, которые содержатся в библиотеках компонентов.
Рисунок П.1 – Панель компонентов
Панель
компонентов состоит из пиктограмм. Все
компоненты условно разбиты по применению
и обозначаются соответствующими
значками-пиктограммами, например,
базовые компоненты, содержатся в
библиотеке, которая обозначена следующей
пиктограммой:
.
Щелчком манипулятора мышь на одну из
пиктограмм можно открыть соответствующую
библиотеку компонентов, где изображены
различные элементы. Чтобы собрать схему,
надо из библиотек программы достать
необходимые элементы. Необходимый
элемент переносится из каталога на
рабочее поле движением мыши при нажатой
левой кнопке, после чего кнопка
отпускается. После того, как все
необходимые элементы будут вызваны из
библиотек, производится соединение их
выводов проводниками.
Для соединения необходимо нажать левую клавишу манипулятора мышь в точке соединения в момент появления стрелки. Удерживая клавишу, перемещать манипулятор мышь по коврику. Отпустить клавишу необходимо в момент появления другой точки в нужном месте соединения. Появляющаяся линия – подтверждение правильности соединения. Аналогично включаются все элементы.
Чтобы установить значение параметра элемента, надо два раза щелкнуть левой клавишей манипулятора мышь на изображение элемента и поменять его значение в раскрывшемся окне, нажать “OK”, окно закроется, значение элемента изменится.
Приборы для проведения измерения (вольтметры и амперметры)
Приборы
находятся в библиотеке индикаторов:
.
Вольтметр используется для измерения переменного (АС) и постоянного (DC) напряжения. Выделенная толстой линией сторона прямоугольника, изображающего вольтметр, соответствует клемме заземления. Двойным щелчком мыши открывается диалоговое окно для изменения параметров вольтметра:
Рисунок П.2 – Диалоговое окно вольтметра
Resistance (R) – величина внутреннего сопротивления (задана по умолчанию).
Mode – вид измеряемого напряжения. При измерении переменного напряжения (АС) вольтметр будет показывать действующее значение напряжения.
Амперметр используется для измерения переменного (AC) и постоянного (DC) тока. Установка параметров амперметра аналогична вольтметру.
ПРИБОРЫ ИЗ БИБЛИОТЕКИ ПРИБОРОВ.
Данные
приборы можно использовать в схеме
только один раз.
Мультиметр:
используется для измерения: напряжения
(постоянного и переменного), тока
(постоянного и переменного), сопротивления,
уровня напряжения в дБ.
Осциллограф:
представляет собой аналог двулучевого
запоминающего осциллографа. На изображении
имеется четыре входных зажима:
- верхний правый – общий (земля);
- нижний правый – вход синхронизации;
- левый и правый нижние зажимы представляют собой соответственно вход канала А (channel A) и вход канала B (channel B). Чтобы получить панель управления осциллографа, надо два раза щелкнуть манипулятором мышь на его изображение.
Панель управления состоит из: поля управления горизонтальной разверткой (масштабом времени -Time base), поля управления каналом А, поля управления каналом В.
Управление
горизонтальной разверткой служит для
задания масштаба горизонтальной оси
осциллографа при наблюдении напряжения
в зависимости от времени. Временной
масштаб задается в с/дел, мс/дел, мкс/дел,
нс/дел и выбирается в зависимости от
выбранной частоты сигнала. Масштаб
увеличивается или уменьшается щелчками
манипулятора мышь по кнопкам:
.
Управление каналами А и В позволяет изменять масштаб по оси напряжения. Щелчками манипулятора мышь можно установить масштаб от 10 мВ/дел до 5 кВ/дел.
Нажатие клавиши Expand открывает окно расширенной модели осциллографа. На экране осциллографа расположены два курсора 1 (красный) и 2 (синий), при помощи которых можно измерить мгновенные значения напряжений в любой точке осциллограммы. Для этого надо перетащить мышью курсоры за треугольники в требуемую точку. Координаты точек пересечения первого курсора с осциллограммами отображены на левом табло: T1, VA1, VB1; координаты второго курсора на среднем
табло: T2, VA2, VB2; на правом табло отображаются значения разностей между соответствующими координатами первого и второго курсоров: T2- T1, VA2- VA1, VB2- VB1. Чтобы развести изображения от каналов А и В, нужно воспользоваться сдвигом по оси Y (Y position) для одного или двух каналов.
Функциональный
генератор:
.
Является идеальным источником напряжения,
который вырабатывает сигналы
синусоидальной, прямоугольной и
треугольной формы.
Средний вывод генератора заземляют. Крайние правый и левый выводы служат для подачи переменного напряжения на исследуемое устройство. Двойным щелчком манипулятора мышь открывается увеличенное изображение генератора:
Рисунок П.3 – Увеличенное изображение генератора
В генераторе можно задать следующие параметры:
- частоту выходного напряжения (Frequency);
- скважность сигнала (Duty cycle);
- амплитуду сигнала (Amplitude);
- постоянную составляющую выходного напряжения (Offset).
Требуемая форма сигнала выбирается нажатием манипулятора мышь на соответствующее изображение. Значения частоты, скважности и амплитуды устанавливаются с помощью клавиатуры и кнопок со стрелками.
Измеритель
АЧХ и ФЧХ (Bode
Plotter):
.
Используется для получения
амплитудно-частотных и фазочастотных
характеристик устройств. Имеет четыре
зажима: два входных (IN)
и два выходных (OUT).
Для измерения надо подключить положительные
выводы входов IN
и OUT
(левые выводы) к исследуемым точкам, а
два других вывода заземлить.
При двойном щелчке по уменьшенному изображению измерителя АЧХ и ФЧХ открывается его увеличенное изображение:
Рисунок П.4 – Увеличенное изображение измерителя АЧХ и ФЧХ
Для получения АЧХ надо нажать кнопку Magnitude, для получения ФЧХ – Phase.
Левая панель управления (Vertical) задает:
- начальное (I – initial) и конечное (F – final) значения параметров, которые откладываются по вертикальной оси;
- вид шкалы – логарифмическая (Log) и линейная (Lin).
Правая панель управления (Horizontal) настраивается аналогично.
При получении АЧХ по вертикальной оси откладывается отношение напряжений, при получении ФЧХ – градусы. По горизонтальной оси всегда откладывается частота в Гц.
В начале горизонтальной шкалы расположен курсор. Его можно перемещать нажатием кнопки со стрелками, которая расположена справа от экрана, либо «перетаскивать» с помощью манипулятора мышь. Координаты точки пересечения курсора с графиком выводятся на информационных полях внизу справа.
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторная работа № 1
Знакомство с программой Еlectronics Workbench …….…….….3
Лабораторная работа № 2 ..
Исследование делителей напряжения…………………………...10
Лабораторная работа № 3
Исследование источников…………………………………......…18
Лабораторная работа № 4
Исследование активных цепей……………………..………….....25
Лабораторная работа № 5
Исследование входных и передаточных АЧХ и ФЧХ
RL- и RC- цепей………………………………………………..….32
Приложение А………………………………………………….….41
Учебное издание