ВЫСШИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ

Кафедра ТКС

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА НЧ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе №__ по дисциплине

"Метрология и измерения"

для студентов специальностей

2 – 45 01 03 – Сети телекоммуникаций

2 – 45 01 02 – Системы радиосвязи,

радиовещания и телевидения

МИНСК

2012

Составитель М.И. Семененко

В.М. Зеленя

Издание утверждено на заседании кафедры ТКС

__.__.20__ г., протокол №__

Зав. Кафедрой ____________ ______________

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА НЧ

1. ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ

1. Изучить принцип построения и работу НЧ генератора.

2. Получить практические навыки работы с промышленным образцом НЧ генератора.

2. ЛИТЕРАТУРА

1. Шумилин И.П. Измерения в технике проводной связи. - М., Связь 1980, с.25...28.

2. Хромой Б.П., Моисеев Ю.Г. Электрорадиоизмерения - М., Радио и связь, 1985, с.120...121.

3. Методические указания к лабораторной работе.

3. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1. Изучить материал по [2.1], [2.2] и [2.3].

2. Подготовить бланк отчета.

3. Подготовить ответы на вопросы самоконтроля.

4. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Назначение и основные характеристики генератора.

2. Назначение элементов функциональной схемы генератора.

3. По структурной схеме поясните назначение отдельных блоков и органов управления генераторов.

4. С помощью каких элементов схемы изменяется частота плавно и грубо. Покажите эти элементы на структурной схеме.

5. ПРИБОРЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И ДОКУМЕНТАЦИЯ

1. Генератор НЧ колебаний Г3-36A (Г3-131).

2. Цифровой частотомер Ч3-32 (Ч3-64).

3. Вольтметр В3-38.

4. Магазин сопротивлений КМС.

6. УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

1. В процессе выполнения лабораторной работы необходимо руководствоваться действующей в лаборатории инструкцией по ТБ.

7. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ответить на вопросы преподавателя по разделам 3 и 4.

2. Изучить структурную схему НЧ генератора.

3. Изучить назначение всех органов управления и овладеть навыками работы с генератором (приложение 1, 2).

4. Выполнить задание 1. Проверить градуировку шкалы частот по варианту, указанному преподавателем (таблица 1). Схема измерения приведена на рисунке 1. Заданные, измеренные и расчетные величины занести в таблицу 2.

Таблица 1 – Исходные данные для выполнения задания 1 и задания 3

Номер варианта	Проверяемые точки шкалы частот fуст, кГц
1	0,02	0,05	0,1	0,2	0,5	1,5	2	5	10	30	60
2	0,025	0,1	0,25	1	5,5	10	15	25	50	100	200
3	0,05	0,25	1,5	6,5	10,5	20,5	60,5	120	150	180	200
4	0,08	0,16	0,35	0,8	3	6	10	20	40	80	160
5	0,07	0,15	0,6	1,6	2,5	5	8	16	25	60	150

Рисунок 1 – Схема измерений для проверки градуировки шкалы частот

Таблица 2 – Результаты выполнения задания 1

Номер варианта

fуст, кГц

Fд, кГц

Δf, кГц

Δ, %

5. Выполнить задание 2. Проверить градуировку шкалы напряжения по варианту уровней для контроля выходного напряжения генератора указанному преподавателем (таблица 3). Схема измерения приведена на рисунке 2. Результаты измерений занести в таблицу 4.

Рисунок 2 – Схема измерений для проверки градуировки шкалы напряжения

Таблица 3 – Исходные данные для выполнения задания 2

Номер варианта	Выходное напряжение генератора
	мВ	мВ	мВ	мВ	мВ	мВ	В	В	В	В	В
1	0,5	1,5	5	15	50	150	0,5	1,5	5	15	30
2	0,8	2	8	25	75	200	0,77	2,5	7	17	30
3	1	2,5	4	12	25	75	0,25	1	6	16	20
4	5	15	30	50	120	450	2	4	12	22	25
5	12	24	60	120	180	800	7	10	15	25	30

Таблица 4 – Результаты выполнения задания 2

Номер варианта

6. Выполнить задание 3. Снять частотную характеристику генератора в диапазоне частот по варианту указанному преподавателем (таблица 1). Схема измерения приведена на рисунке 2. Заданные и измеренные величины занести в таблицу 5 и начертить характеристику U=φ(f).

Таблица 5 – Исходные данные и результаты выполнения задания 3

Номер варианта	f, кГц
	U, В
	L, дБ

7. Выполнить задание 4. Снять нагрузочную характеристику генератору по варианту, указанному преподавателем (таблица 6), согласно схемы измерений, приведенной на рисунке 3.

Таблица 6 – Исходные данные для выполнения задания 4

Номер варианта	Сопротивление установленное на КМС
1	9000	7000	5000	2000	1000	800	500	300	150	100
2	8000	6000	3000	1500	900	400	150	100	50	25
3	8500	5500	2500	1000	500	100	50	30	20	10
4	7500	4500	1500	900	400	200	100	50	25	15
5	9500	7500	5000	1000	500	100	80	60	40	20

Рисунок 3 – Схема измерения для снятия нагрузочной характеристики генератора

8. Заданные и измеренные величины занести в таблицу 7 и начертить нагрузочную характеристику P_мВт=φ(R_н)

Таблица 7 – исходные данные и результаты выполнения задания 4

Номер варианта	Rн
	U, B
	PмВт

9. Проанализировать результаты измерений и сделать выводы.

10. Составить отчет и сдать зачет по работе.

8. Соддержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Наименование и цель лабораторной работы.

2. Перечень приборов и устройств, использовавшихся при выполнении лабораторной работы.

3. Схемы измерений, таблицы с результатами измерений и вычислений.

4. Формулы для расчетов погрешностей и мощности.

5. Графики Р=φ(R_н), U=φ(f).

6. Выводы по работе.

9. Содержание зачета

1. Учащийся должен знать:

   1. Структурную схему генератора НЧ.

   2. Назначение и основные характеристики генератора НЧ.

   3. Работу измерительного генератора НЧ.

2. Учащийся должен уметь:

   1. Правильно устанавливать выходные параметры сигнала генератора.

10. Методические указания

1. Подготовка генератора Г3-33 к работе:

• тумблером “СЕТЬ” установить в нижнее положение;

• проверить заземлен ли прибор;

• вилку шнура включить в сеть переменного тока 220В;

• тумблером “СЕТЬ” включить питание, при этом должна загореться индикаторная лампочка;

• дать прибору прогреться в течении 2-3 минут;

• установить с помощью переключателя МНОЖИТЕЛЬ и ручки ЧАСТОТА (смотри таблицу 1) требуемую частоту (соответственно пункту 7.4);

• установить напряжение сигнала 2…5 В на выходе генератора с помощью переключателя “ПРЕДЕЛ ШКАЛ - ОСЛАБЛЕНИЕ” и потенциометром “РЕГ.ВЫХОДА”.

2. Порядок проверки градуировки шкалы частот генератора. Подключить к выходу генератора цифровой частотомер (рисунок 1).

   1. В соответствии с вариантом (таблица 1) установить множитель и шкалу на значение первой проверяемой частоты;

   2. Записать показания частотомера, соответствующее действительному значению частоты генератора;

   3. Рассчитать абсолютную погрешность:

(1)

4. Рассчитать относительную погрешность:

(2)

3. Порядок проверки градуировки шкалы вольтметра:

   1. Подготовить генератор Г3-33 к работе;

   2. На генераторе установить переключатель “Вых. сопротивление” в положение “АТТ”, тумблер “Внутр. нагрузки” в положение “ВКЛ”.

11. Назначение

1. Генераторы сигнала Г3-33 и Г3-34 предназначены для регулировки и испытаний низкочастотных каскадов аппаратуры в лабораторных и заводских условиях.

2. Генератор Г3-33 представляет собой источник синусоидальных электрических звуковых и ультразвуковых частот.

3. Генератор типа Г3-33 является источником синусоидальных колебаний звуковой частоты.

12. Технические характеристики

1. Диапазон генерируемых частот генератора типа Г3-33: 20…200000Гц, генератора Г3-34: 20…20000Гц.

2. Весь диапазон перекрывается при помощи 4-х поддиапазонов для генератора Г3-33.

Существуют следующие значения отсчетов по шкале частот:

• на поддиапазоне х1 20…200Гц

• на поддиапазоне х10 200…2000Гц

• на поддиапазоне х100 2000…20000Гц

• на поддиапазоне х1000 20000…200000Гц

В генераторе Г3-34 используются три первых поддиапазона.

1. Погрешность установки частоты генератора составляет ±(0,02F)Гц, где F – показания шкалы частот.

2. Нестабильность частоты после 30-ти минутного предварительного прогрева не превышает 0,0025F, Гц за первый час работы.

3. Пределы плавной расстройки по частоте, предусмотренной в генераторе, составляет ±0,015F, Гц.

4. Номинальная выходная мощность сигнала составляет 0,5 Вт.

5. Максимальная выходная мощность – 5 Вт на выходе аттенюатора.

6. Нелинейные искажения при нагрузке 600 Ом, подключенной к выходу аттенюатора при выходной мощности 0,5 Вт не превышают:

• на частотах 400…50000Гц - 0,3%

• на частотах 60…400Гц и 5…20кГц - 0,7%

При выходной мощности 5 Вт на частотах 60…200000 Гц – 3%.

9. Неравномерность частотной характеристики относительно частоты 1000 Гц при нагрузке 600 Ом, подключенной к выходу аттенюатора, и номинальной мощности 0,5 Вт не превышает ±0,5 дБ в диапазоне частот 20…20000 Гц и ±1 дБ в диапазоне частот 20…200 кГц.

10. Выходное сопротивление генератора рассчитано на согласование нагрузки 5,50 и 600 Ом.

11. Изменение выходного напряжения осуществляется плавно и также с помощью аттенюатора ступенями 10 дБ.

12. Напряжение на выходе аттенюатора контролируется стрелочным прибором, основная погрешность не превышает ±2,5% от верхнего предела изменения частоты 60 Гц.