4. Контрольнi запитання та завдання

1) Написати умови балансу моста для комплексних опорiв.

2) Чому вимiрюваний та еталонний конденсатори повиннi вмикатися в сусiднi плечi моста, а вимiрювана котушка iндуктивностi та еталонний конденсатор у протилежнi?

3) Який принцип закладено в роботу трансформаторного моста?

4) Пояснити, що таке паралельна й послiдовна схеми заміщення.

5) Дати аналiтичну й графiчну iнтерпретацiю тангенса кута втрат.

6) Описати принцип роботи та можливостi приладу Е7-8.

7) Якi умови балансу повиннi виконуватись у приладi Е7-8 при вимiрюваннi C, L, g?

8) Що таке добротнiсть коливального контуру?

Лабораторна робота №3

Вимірювання нелiнiйних спотворень i коефiцiєнта гармонік

за допомогою селективного підсилювача

1. Мета роботи

Вивчити принцип вимірювання нелiнiйних спотворень i коефiцiєнта гармонік за допомогою селективного підсилювача. Визначити коефiцiєнт гармонiк пiдсилювального каскаду з наявністю нелінійних спотворень типу „сходинка”.

2. Короткi теоретичнi вiдомостi

Нелiнiйнi спотворення – це змiна форми вихiдного сигналу порiвняно з формою вхiдного. Вони виникають при проходженні сигналу через підсилювальні каскади з нелінійною прохідною характеристикою.

У результаті цього спектр вихідного сигналу поповнюється парними й непарними спектральними складовими:

.

Ступiнь змiни форми сигналу оцiнюють коефiцiєнтом гармонік:

,

який дещо вiдрiзняється вiд К_н. Але при К_г < 0,15 (15%), К_г i К_н рiвнi мiж собою, а при бiльших значеннях К_н коефiцiєнт К_г розраховують за формулою . На рис. 3.1 зображено форму синусоїдального сигналу при проходженні через підсилювальний каскад із нелінійною передаточною характеристикою.

Рис. 3.1. Форма синусоїдального сигналу до і після проходження через нелінійний каскад

Для вимірювання нелінійних спотворень існують кілька методів. У даній роботі вимірювання виконуються за допомогою селективного мікровольтметра В6-9. Вимірюють окремі гармонічні складові, а коефіцієнт нелінійних спотворень і гармонік розраховують за наведеними вище формулами.

Напругу синусоїдної форми зовнiшнього генератора Г3-112 подають на вхiд дослiджуваного пiдсилювального каскаду. З його виходу спотворений сигнал подають на вхiд селективного мікровольтметра (гнiздо "Вх. несимм.") і вимірюють амплітуди окремих спектральних складових.

Функцiональна схема вимірювальної установки подана на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Функцiональна схема вимірювальної установки

Селективний мікровольтметр В6-9 призначений для вимірювання середньоквадратичних значень малих синусоїдальних напруг. Пристрій працює за принципом прямої селекції й підсилення на частоті вимірюваного сигналу. Вимірюваний сигнал через перемикач В1 і атенюатор А1 поступає на вхідний широкосмуговий підсилювач ШП1, а через внутрішній атенюатор А2 – на другий широкосмуговий підсилювач ШП2. Далі сигнал, підсилений до 3 мВ, подається на селективний підсилювач (СП), де відбувається селекція й подальше підсилення вимірюваного сигналу. У вихідному підсилювачі ШП3 сигнал підсилюється до значення, необхідного для лінійного перетворення його в постійну напругу з допомогою детектора (Д). Детектор має вихід на вимірювальний пристрій (ВП). До вихідного підсилювача під’єднується емітерний повторювач (ЕП), який забезпечує малий вихідний опір пристрою. Також у мікровольтметрі є вмонтований калібратор. Структурна схема селективного мікровольтметра В6-9 наведена на рис. 3.3, а технічні характеристики – у таблиці 3.1.

Рис. 3.3. Структурна схема селективного мікровольтметра В6-9

Таблиця 3.1

Технічні характеристики селективного мікровольтметра В6-9

Діапазон вимірюваних напруг
У селективному режимі	1 мкВ – 1 В
У широкосмуговому режимі	30 мкВ – 10 В
Діапазон частот вимірюваних напруг
У селективному режимі	20 Гц – 100 кГц
У широкосмуговому режимі	20 Гц – 200 кГц
Вихідний опір підсилювача	100 Ом
Коефіцієнт гармонік підсилювача	1 %
Живлення	220 В, 50 Гц
Споживана потужність	20 Вт
Габаритні розміри	498175355 мм