МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра электрофизики

Лабораторная работа № 01

АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Москва

2009

1. Цель работы

При исследовании, испытаниях и ремонте сложной электронной и цифровой техники наряду с такими простейшими приборами, как амперметр, вольтметр и тестер применяют и более сложные приборы: во-первых, осциллограф, с помощью которого можно проконтролировать не только форму исследуемого сигнала, но и его параметры; во-вторых, генераторы сигналов разной формы.

Основная цель лабораторной работы – это знакомство и приобретение навыков работы с запоминающим цифровым двухканальным осциллографом GDS-2062 [1], генератором сигналов специальной формы GFG-3015 [2], т.е. с теми приборами, с которыми студент будет работать на протяжении всего практического курса изучения электроники.

В данной лабораторной работе эти приборы применяются при исследовании простейших цепей: низкочастотного и высокочастотного RC-фильтров первого порядка, а также при исследовании вольтамперной характеристики стабилитрона.

2. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка включает запоминающий цифровой двухканальный осциллограф GDS-2062, генератор сигналов специальной формы GFG-3015 и лабораторный пульт со съемной передней панелью.

В пульт встроены источники питания (+5В, 15В), необходимые для выполнения всех лабораторных работ, понижающий трансформатор, выходное напряжение которого в некоторых работах используется для формирования задающего сигнала при снятии вольтамперных характеристик. Сменная панель (рис. 1) включает три схемы:

• схема 1 – RC-цепь, являющаяся фильтром верхних частот (рис. 1,а);

• схема 2 – RC-цепь, являющаяся фильтром нижних частот (рис. 1,б);

• схема 3 – двухсторонний диодный ограничитель, собранный на двух стабилитронах (рис. 1,в);

Рис. 1. Лицевая панель лабораторной установки

Для первых двух схем (рис. 1,а и б) с помощью генератора, который подключен к схемам внутри стенда, и осциллографа снимаются амплитудно-частотные и переходные характеристики.

На вход схемы (рис. 1,в) подается напряжение со вторичной обмотки понижающего трансформатора. В схему включен преобразователь ток – напряжение (U₁) с коэффициентом преобразования R_п3=100 Ом, благодаря которому возможно снять вольтамперную характеристику стабилитрона.

3. Подготовка к работе

• Ознакомиться с описанием осциллографа GDS-2062 [1] и генератора сигналов GFG-3015 [2] и методами измерений напряжения и временных интервалов.

• Для схем (рис. 1,a и б) получить выражение для амплитудно-частотной и переходной характеристик.

• Построить данные зависимости и показать, как по графикам определить:

• для схемы рис. 1,a – нижнюю граничную частоту (f_н) и спад плоской вершины (u) при фиксированной длительности импульса t_и;

• для схемы рис. 1,б – верхнюю граничную частоту (f_в) и фронт выходного импульса (t_ф).

Параметры элементов схемы приведены в таблице.

При расчете АЧХ коэффициент передачи рассчитать на частотах 46, 100, 220, 460 Гц, 1, 2.2, 4.6, 10, 22, 100 и 220 кГц, а график построить в двойном логарифмическом масштабе (см. п. 4 «Основные сведения»).

При расчете спада плоской вершины считать, что длительность импульса t_и=30мкс.

Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в учебном журнале.

Таблица 1