Описание установки

Элементы исследуемой цепи собраны внутри блока. На его лицевой панели (рис. 15.5) с помощью контактных гнезд закреплены выводы и показаны условные изображения элементов: конденсаторов, резисторов и выходных зажимов четырехполюсника, формирующего трапецеидальное напряжение (рис. 15.2). Для сборки цепи используются проводники с наконечни­ками. Питание цепи осуществляется от генератора синусоидаль­ного напряжения через амплитудный ограничитель, выполняющий функции формирующего четырехпо­люсника (рис. 15.6).

Рис. 15.5

Рис. 15.6

При этом на вход исследуемой цепи будут подаваться трапецеидальные импульсы. С помощью осциллографа С1-72 осуществляются наблюдение формы кривых напряжения и измерение параметров импульсов. Выполнение работы

1. Измерение и установка параметров входного напряжения

Рис. 15.7

1.1. Собрать цепь по схеме рис. 15.7.

1.2. Установить заданную в таблице частоту генератора. Плавно вращая ручку “Регулировка выхода” , получить на осциллографе напряжение вида рис.15.2 с заданной длительностью фронта t_Ф .

1.3. Определить амплитуду напряжения U_М и зарисовать осцил-лограмму.

2. Исследование дифференцирующей цепи

   1. Собрать цепь по рис.15.8.

   2. Определить амплитуду U_М и длительность t_И выходного напря­жения. Зарисовать осциллограмму. Сравнить с расчетами.

   3. Исследовать влияние сопротивления нагрузки на дифференцирующие свойства цепи. В схеме, изображенной на рис. 15.8, параллельно R_Д включить сопротивле­ние нагрузки R_Н1. По­вторить измерения предыдущего пункта 2.2 и сравнить резуль­таты (по окончании измерений R_Н1 отсоединить).

   4. Исследовать влияние емкости на дифферен-цирующие свойства цепи. Вместо С_Д подключить емкость 10С_Д. Зарисовать осцилло­грамму. Снять осциллограмму вы­ходного напряжения цепи (рис. 15.8.) при С=2 мкФ. Сравнить с результатами п.2.2.

3. 

   Исследование интегрирующей цепи

1. Рис. 15.8

   Собрать цепь по схеме, показанной на рис. 15.9.

2. Определить амплитуду U_М и длительность фронта импульса t_Ф выходного напряжения. Зарисовать осциллограмму.

3. 

   Рис. 15.9

   Исследовать влияние емкости на интегрирующие свойства цепи. Для этого вместо С_ИНТ подключить 0.1С_ИНТ . Повторить измерения предыдущего пункта 3.2.

4. Исследовать влияние сопротивления нагрузки на интегрирующие свойства цепи. Параллельно конденсатору С_ИНТ подключить со­противление нагрузки R_Н2. Повторить измерения п. 3.2 . Сопоста­вить полученную кривую с расчетной .

Контрольные вопросы

1. Как определяется реакция цепи на воздействие произвольной формы?

2. Как выбираются параметры RC-цепей, используемых в качестве: фильтра высоких частот; дифференцирующей цепи; укорачивающей цепи; разделительной цепи; фильтра нижних частот; интегрирующей цепи?

3. Как влияет сопротивление нагрузки на дифференцирующие и интегрирую­щие свойства цепей?

РАБОТА № 16 ИССЛЕДОВАНИЕ СИНУСОИДАЛЬНОГО РЕЖИМА В ДЛИННОЙ ЛИНИИ

Содержание работы

В работе исследуется однородная линия с синусоидальным источником в режимах короткого замыкания, а также согласованной и несогласованной нагрузок.

Цель работы

Измерение сопротивления нагрузки и согласование линии с нагрузкой одиночным параллельным шлейфом.

Описание установки

В работе используется открытая двухпроводная линия, питаемая от генератора синусоидального напряжения с частотой около 500 МГц. Линия имеет длину около 2 м, расстояние между осями проводов b=30 мм, радиус поперечного сечения проводов r=3 мм, материал проводов - медь. При указанных параметрах линии и частоте подводимого к ней напряжения затуханием в линии можно пренебречь, а фазовую скорость считать равной скорости света.

В качестве нагрузки используется резистор. Дополнительная реактивная составляющая нагрузки создается отрезком короткозамкнутого участка линии от резистора до перемычки, которая устанавливается на расстоянии L< /4 от этого резистора (рис. 16.1).

Рис. 16.1

Для измерения напряжения между проводами исследуемой линии применяется индикатор (микроамперметр с выпрямителем), который можно перемещать вдоль линии. Показания прибора ( ) непропорциональны напря­жению, так как характеристика детектора является нелинейной. При ап­прок­симации вольт-амперной характеристики детектора квадратичной зави­симостью показания прибора пропорциональны квадрату напряжения. Чтобы по показаниям прибора получить величины, пропорциональные напряжению в линии, можно использовать приближенную формулу U = .

Вдоль линии протянута лента с метрической шкалой для определения местоположения индикатора. Питание исследуемой линии осуществляется от высокочастотного генератора (с симметричным выходом), подключенного ко входу линии.

Примечание:

• генератор, питающий линию, включается лаборантом или преподава­телем;

• во время измерений следует находиться дальше от исследуемой линии, так как приближение к проводам влияет на режим работы линии.