Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лаб работа част 1 ПК ТЭЦ.doc
Скачиваний:
42
Добавлен:
13.02.2016
Размер:
725.5 Кб
Скачать

60

Учреждение образования «высший государственный колледж связи»

Кафедра радиосвязи и радиовещания

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

НА ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРАХ

по дисциплине

«Теория электрических цепей»

Часть 1

для студентов специальностей

2-45 01 02 — Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения

2-45 01 03 — Сети телекоммуникации

Минск 2005

Составитель: Е.В. Микитченко

Издание утверждено на заседании кафедры РиР

«_____» _______________2005 г., протокол № 5

Зав. кафедрой ___________ М. Т. Кохно

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ЗНАКОМСТВО С ПРОГРАММОЙ ELECTRONICS WORKBENCH 5.0

1 Цель работы

1.1 Ознакомиться с программой Electronics Workbench 5.0.

1.2 Получить практические навыки работы с программой Electronics Workbench 5.0.

1.3 Проверить выполнение закона Ома для электрической цепи.

2 Литература

2.1 Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC – М.: Солон-Р, 1999.- С. 22…50.

2.2 Добротворский И.Н. Теория электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1989. – С. 16…26

3 Домашнее задание

3.1 Изучить по [2.1] принцип построения схем в программе Electronics Workbench 5.0.

3.2 Подготовить ответы на вопросы для самопроверки.

3.3 Подготовить бланк отчета (см. раздел 7).

4 Вопросы для самопроверки

4.1 Какое значение сигнала принимают за максимальное? Что такое размах сигнала?

4.2 Какое значение сигнала называют мгновенным?

4.3 Какие сигналы называют периодическими, непериодическими?

4.4 Дайте определение периода сигнала, частоты сигнала.

4.5 Запишите формулу, связывающую период и частоту сигнала при гармоническом колебании.

4.6 Дайте определение и запишите формулу скважности сигнала.

4.7 Сформулируйте закон Ома для участка цепи, для замкнутого контура.

4.8 Какое соединение резисторов называется последовательным соединением?

4.9 Чему равно эквивалентное сопротивление цепи при последовательном соединении резисторов?

4.10 Какое соединение резисторов называется параллельным соединением?

4.11 Чему равно эквивалентное сопротивление цепи при параллельном соединении резисторов?

4.12 С помощью какого устройства можно наблюдать изображение сигнала?

5 Аппаратное и программное обеспечение

5.1 Рабочая станция локальной сети (персональный компьютер).

5.2 Графический манипулятор мышь.

5.3 Программа Electronics Workbench 5.0.

6 Порядок выполнения работы

6.1 Проверка подготовки студентов к лабораторной работе по вопросам самопроверки.

6.2 Получить инструктаж по технике безопасности.

ВНИМАНИЕ! Аккуратно обращайтесь с персональным компьютером и его периферийными устройствами. Соблюдайте требования эргономики. Проверьте наличие заземления устройств.

6.3 Включить персональный компьютер, для этого:

6.3.1 Включить рабочую станцию компьютерной сети с помощью сетевого переключателя на системном блоке “Power”.

6.3.2 Наблюдать загрузку компьютера.

6.3.3 Набрать на клавиатуре цифру 1 – загрузка с локального диска.

6.3.4 Для входа в систему нажать Ctrl + Alt + Delete.

6.3.5 После появления окна “Вход в систему” нажать Enter.

6.3.6 Наблюдать выход компьютера в операционную среду Windows.

6.3.7 Два раза щёлкнуть манипулятором мышь на ярлык “Мой компьютер”.

6.3.8 Выбрать диск D: найти папку Work, затем папку EWB 512 (программа Electronics Workbench 5.0); открыть файл WEWB 32. Получить изображение стандартного

окна программы.

6.4 Ознакомиться с элементами, которые содержаться в библиотеках компонентов (приложение А).

6.5 Получить на экране осциллографа изображения сигналов различной формы. Собрать схему проведения исследований (рис. 1.1).

Рис. 1.1 Схема исследования формы сигнала

6.5.1 Щёлкнуть два раза на изображение генератора G. Установить режим генерации синусоидальных импульсов, нажав на соответствующее изображение в раскрывшемся окне лицевой панели генератора.

6.5.2 Установить частоту (frequency) равной 20 Гц, амплитуду (amplitude) 10 В, длительность импульса (duty cycle) 50% от периода, постоянную составляющую (offset) сигнала на выходе генератора равной нулю (приложение А).

6.5.3 Щёлкнуть два раза на изображение осциллографа, чтобы открыть изображение лицевой панели данного прибора.

6.5.4 Включить режим анализа схемы, щелкнув манипулятором мышь на изображение I включателя, расположенного в правом верхнем углу панели инструментов.

6.5.5 Щёлкнуть на изображение Expand лицевой панели осциллографа. Наблюдать временные диаграммы сигнала на расширенном экране.

6.5.6 Нажать манипулятором мышь надпись Pause на панели инструментов, остановив построение программой временных диаграмм или отключить формирование сигналов, нажав левой клавишей манипулятора мышь на изображение 0 в правом верхнем углу окна.

6.5.7 Щелчками манипулятора мышь установить переключателем “Время на деление” (Time base) на лицевой панели осциллографа время, соответствующее наблюдению двух периодов колебания.

6.5.8 Установить переключателем “Вольт на деление” (U/div) – масштаб по оси амплитуд, соответствующий размах у сигнала две клетки. Зарисовать полученное изображение в отчет.

6.5.9 Измерить период, максимальное значение и размах сигнала. Рассчитать частоту сигнала (приложение А). Занести данные в отчет.

6.5.10 Установить частоту генератора равной 2 кГц. Включить режим анализа схемы. Щелчками манипулятора мышь установить на лицевой панели осциллографа переключателем “Время на деление” (Time base) время, соответствующее наблюдению двух периодов колебания данной частоты. Измерить период, максимальное значение и размах сигнала. Рассчитать частоту. Занести данные в отчет.

6.5.11 Установить режим генерации треугольных импульсов, нажав на соответствующее изображение в раскрытом окне лицевой панели генератора. Повторить п.п. 6.5.2…6.5.8. Изменяя скважность сигнала (Duty cycle), убедиться, что можно изменить форму сигнала от треугольной до пилообразной. Зарисовать в отчет изображение сигнала пилообразной формы при скважности 10%.

6.5.12 Установить режим генерации прямоугольных импульсов. Повторить п. 6.5.11.

6.6 Проверить закон Ома. Собрать схему проведения исследований (рис.1.2).

Рис. 1.2 Схема исследования закона Ома

В данной схеме используются:

U – источник постоянного напряжения;

V – вольтметр, показывает напряжение на резисторе R;

А – амперметр, показывает ток в цепи.

6.6.1 Установить значение напряжения источника постоянного напряжения U = 10 В. Для этого два раза щелкнуть манипулятором мышь на его изображение и в раскрывшемся окне поменять значение напряжения источника - Voltage (V). Установить значение сопротивления резистора R, Ом (R равно номеру записи студента в учебном журнале). Чтобы установить значение элемента, надо два раза щёлкнуть левой клавишей манипулятора мышь на изображение элемента и поменять его значение в раскрывшемся окне. Нажать “OK”, окно закроется, значение элемента изменится.

6.6.2 Установить в вольтметре и амперметре режим измерения постоянного тока, для чего щёлкнуть манипулятором мышь два раза на изображение элемента и в раскрывшемся окне выбрать режим (Mode) – DC (постоянный ток).

6.6.3 По закону Ома рассчитать для данной схемы ток в цепи I. Занести результаты вычислений в табл. 1.1.

6.6.4 Включить режим анализа схемы. Снять показания напряжения на резисторе UR и тока в цепи I. Занести полученные данные в табл. 1.1, проверить выполнение закона Ома.

6.6.5 Установить другое значение сопротивления резистора R2 = R+50 Ом, повторить п. 6.6.3...6.6.4.

Таблица 1.1

Опытные и расчетные данные исследования закона Ома

Из опыта

Вычисления

R, Ом

UR, В

I, А

I, А

R =

R+50 =

6.7 Исследовать последовательное соединение резисторов. Собрать схему проведения исследований (рис. 1.3).

Рис. 1.3 Схема исследования последовательного соединения резисторов

В данной схеме используются:

U – источник постоянного напряжения;

V1 –показывает напряжение на резисторе R1;

V2 –показывает напряжение на резисторе R2;

А – амперметр, показывает ток в цепи.

6.7.1 Установить R1 = 2 Ом, R2 = 8 Ом. Значение напряжения U, В установить равным номеру записи студента в учебном журнале (см. п. 6.6.1). Установить в измерительных приборах (вольтметры V1 и V2, и амперметр А) режим измерения постоянного тока.

6.7.2 Включить режим анализа схемы. Снять показания напряжений на вольтметрах и тока в цепи. Занести полученные данные в табл. 1.2.

6.7.3 Рассчитать эквивалентное сопротивление данной цепи, заменить два последовательно соединенных резистора одним эквивалентным. Включить режим анализа схемы, занести показания амперметра в табл. 1.2. Сделать выводы.

6.8 Исследовать параллельное соединение резисторов. Собрать схему проведения исследований (рис. 1.4).

Таблица 1.2

Опытные и расчетные данные исследования последовательного соединения резисторов

R, Ом

U, В

I, А

Rэкв , Ом

I, А

R1=2 Ом

R2=8 Ом

Рис. 1.4 Схема исследования параллельного соединения резисторов

6.8.1 Установить R1 = 3 Ом, R2 = 6 Ом. Значение напряжения U, В установить равным номеру записи студента в учебном журнале (см. п. 6.6.1). Установить в амперметрах режим измерения постоянного тока.

6.8.2 Включить режим анализа схемы. Снять токи в ветвях I1 (ток в ветви с резистором R1), I2 (ток в ветви с резистором R2) и общий ток цепи I (показания амперметра А). Занести полученные данные в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Опытные и расчетные данные исследования параллельного соединения резисторов

R, Ом

I, А

I, А

Rэкв , Ом

I, А

R1=3 Ом

I1=

R2=6 Ом

I2=

6.8.3 Рассчитать эквивалентное сопротивление данной цепи, заменить два параллельно соединенных резистора одним эквивалентным. Включить режим анализа схемы, занести показания амперметра в табл. 1.3. Сделать выводы.

6.9 Показать результаты выполнения работы преподавателю.

6.10 Выключить оборудование.

6.11 Составить отчет по работе.