3. Описание лабораторной установки.

В состав лабораторной установки входят, рис 3.1:

Генератор

Лабораторный макет

Осциллограф

Рис 3.1

1. лабораторный макет, содержащий элементы R и С исследуемых цепей.

2. Генератор импульсных сигналов на стойке лабораторного стола, обеспечивающий, входные импульсы прямоугольной формы.

3. Осциллограф для наблюдения импульсов, а также для измерения их основных параметров.

Э

Рис 3.2

лементы R и С для составления дифференцирующей и интегрирующей цепей показаны на рис.3.2. (см. также макет):

Наличие гнезд ХТ0...ХТ10 позволяет с помощью перемычек реализовать

дифференцирующую или интегрирующую цепочку с той или иной постоянной времени, а также подать входной сигнал от генератора и наблюдать выходной сигнал с помощью осциллографа.

4. Порядок выполнения работы

*Правила техники безопасности.

При выполнении работы следует строго выполнять правила техники безопасности, изложенные в инструкции по технике безопасности в лаборатории электротехники и электроники. При возникновении непонятных или опасных ситуаций немедленно предупреждать преподавателя или дежурного инженера

4.1. Подготовка лабораторной установки к работе.

Включить питание лабораторного стола - тумблер на правой стойке стола; включить осциллограф (если он не включился вместе со столом); прогреть приборы в течение 3 ... 5 минут.

4.2 Измерение параметров входных импульсов.

Выход импульсного генератора на стойке (1:10) подключить к гнёздам ХТ0ХТ1 макета, а осциллограф подключить к гнездам ХТ0ХТ5; при этом следить затем., чтобы общие выводы генератора и осциллографа подключались к общей шине макета («Земля» -гнёзда ХТ0).

Установить на генераторе длительность его импульсов tи = 200 мкс. Высоту импульсов («Амплитуда») UИ =8В. На экране осциллографа получить неподвижное, удобное для наблюдения изображение отдельного импульса генератора; это и есть входной прямоугольный импульс для исследуемой далее цепи. Зарисовать осциллограмму данного импульса; под ней оставить место еще для 3-х аналогичных осциллограмм (они будут наблюдаться далее при исследовании цепи).

Измерить с помощью осциллографа и записать высоту входного прямоугольного импульса Uи, также его длительность tи. При измерении высоты определить цену деления на шкале осциллографа по вертикали (ручка «Вольт/деление»), а при измерении длительности – по горизонтали (ручка «Время/деление»).

Перевести ручку «Время/ деление» в положение и наблюдать - устойчивое изображение 2-х импульсов (при необходимости воспользоваться ручками «Стабильность» и «Уровень»). Измерить и записать период следования импульсов Т; это позволит рассчитать затем частоту повторения входных импульсов F=1/Т.

Ручку «Время/деление» вернуть в первоначальное положение «20 мкс», т.е.. вернуться к наблюдению отдельного импульса.

4..3. Исследование дифференцирующей цепи.

4.3.1. Дифференцирующая цепь (ДЦ) с постоянной времени tц =10 мкс.

Зарисовать схему ДЦ (рис.2.1); выбрать (рассчитать) и записать значения элементов R и С из схемы на рис.3.2. (и на макете), которые обеспечивают значение tц=10 мкс.

С' помощью перемычек собрать схему ДЦ с данными элементами: сигнальный вывод осциллографа подключить к выходу ДЦ (гнездо ХТ10). Наблюдать и зарисовать выходные укороченные импульсы (положительный и отрицательный ), располагая их осциллограмму под осциллограммой входного импульса с необходимым соответствием по оси времени (рис.2.2).

С помощью осциллографа измерить и записать высоту положительного U+вых и отрицательного U-вых выходных импульсов; сопоставить эти значения с высотой Uи входного прямоугольного импульса.

Измерить по уровню 0,5 Uвых и записать длительности положительного и отрицательного выходных импульсов t+вых и t-вых .Для повышения точности измерений здесь «растянуть» наблюдаемые импульсы, переключая на осциллографе ручку «Время/деление» по часовой стрелке (следить за изменением цены деления по горизонтали!) Сопоставить измеренное значение с расчетной величиной:

tрасч0.7(Uи / Uвых)* tц

Множитель (Uи / Uвых) 'здесь учитывает неидеальность исследуемой ДЦ.

4.3.2. ДЦ с постоянными по времени tц=100мкс и tц=3300 мкс. Выбрать и записать значения элементов R и С, обеспечивающие значение tц=100 мкс. Собрать схему ДЦ с данными элементами. Наблюдать и зарисовать осциллограмму выходного сигнала, располагая ее под уже имеющимися двумя также с требуемым соответствием по оси времени

Измерить и записать величину положительного перепада по фронту выходного импульса U+вых; сделать то же самое для отрицательного перепада по срезу выходного импульса U-вых. Сопоставить эти значения между собой, и с высотой Uи входного импульса.

Выполнить все аналогичным образом для ДЦ с постоянной времени tц = 3300мкс.

4.4 Исследование интегрирующей цепи.

4.4.1. Интегрирующая цепь (ИЦ) с постоянной времени

tц =10 мкс. Зарисовать схему ИЦ (рпс.2.3.); зарисовать осциллограмму входного прямоугольного импульса и оставить под ней место для еще трех аналогичных осциллограмм (выходных сигналов ИЦ).

Собрать схему ИЦ с элементами R и С, обеспечивающими значение tц =10 мкс. Сигнальный вывод генератора теперь следует подключить к гнезду ХТ10, а сигнальный вывод осциллографа к гнезду ХТ1.

Наблюдать и зарисовать осциллограмму выходного импульса, располагая её под осциллограммой входного импульса с необходимым временным соответствием.

Измерить и записать высоту выходного импульса Uвых; это значение сопоставить с высотой входного сигнала Uи.

Измерить и записать длительность выходного импульса tвых по уровню 0,5 Uвых; сопоставить это значение с величиной tи для входного сигнала.

4.4.2. ИЦ с постоянными времени tц =100мкс и tц =330мкс.

Собрать схему ИЦ с элементами R и С, обеспечивающими значение tц = 100 мкс. Наблюдать и зарисовать осциллограмму выходного сигнала, располагая еёпод уже имеющимися двумя с правильным временным соответствием.-

Здесь измерить и записать только высоту выходного импульса; сопоставить её с с высотой входного импульса Uи .

Выполнить всё аналогичным образом для ИЦ с постоянной времени tц =330 мкс.