Опыт 2. Измерение частот за пределами диапазона гетеродинного частотомера

Начало рабочего диапазона частот гетеродинного частотомера 125 кГц.

В данном опыте исследуется возможность измерения более низких частот, для чего проводится измерение высших гармоник основной частоты.

Измерения выполняются в следующем порядке:

1. Подключить выход генератора к входу гетеродинного частотомера.

2. Установить по шкале генератора частоты, указанные в таблице 4.2.

3. Произвести измерения и занести отсчеты по шкале частотомера в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Отсчеты по шкале частотомера

Частота по шкале генератора f1, кГц	Номер гармоники n	Частота гармоники генератора f0, кГц	Частота первой гармоники	Относительная погрешность
50	3
70	2
90	2

Опыт 3. Исследование схемы конденсаторного частотомера

Необходимо исследовать структурную схему конденсаторного частотомера (на макете) с целью идентификации каждого блока при помощи эпюр электронного осциллографа.

1.  Установить по шкале генератора рабочую частоту 1 кГц.

2.  Установить на входе частотомера уровень сигнала, подаваемого с генератора 4 В.

3.  С помощью электронного осциллографа исследовать форму сигналов на входах и выходах узлов конденсаторного частотомера, структура которого изображена на рис. 4.7.

4.  Зарисовать временные диаграммы работы частотомера.

5.  Объяснить с помощью каких электронных схем можно произвести такие изменения формы сигналов.

Опыт 4. Исследование режимов генератора при различных соотношениях внутреннего сопротивления генератора и сопротивления нагрузки

4.1 Исследование зависимости выходного напряжения генератора от сопротивления нагрузки

1. Установить затухание генератора, равное 10 дБ, тумблер “Внутр. нагрузка” установить в положение “Выкл.”, частота генератора устанавливается произвольно в диапазоне 200-2000 Гц.

1. К выходу генератора подключить электронный вольтметр и магазин сопротивлений R_Н, как показано на рисунке 4.5.

2. Установить переключатель внешнего сопротивления генератора в положение R_Г = 600 Ом.

2. Установить произвольное выходное напряжение U генератора порядка нескольких вольт и, не регулируя в дальнейшем его величину, измерять выходное напряжение U генератора при сопротивлениях R_Н, указанных в табл. 4.3. (рис. 4.7).

Таблица 4.3 – Значения выходного напряжения U генератора при данных значениях сопротивлениях нагрузки

RH, Ом	50	600	5000
UИзмер.
UРасч.
Вых. мощность Р

Рисунок 4.7 – Схема несогласованного режима

5.  Вычислить напряжение U_Расч для различных значений R_H по формуле (4.2) и данные расчета внести в таблицу 4.3.

6.  Вычислить выходную мощность генератора по формуле:

(4.3)

и данные расчета внести в таблицу 4.3.

7.  Построить графики зависимости выходного напряжения и мощности от R_H.

4.2  Определение зависимости выходного напряжения генератора от внутреннего сопротивления при согласованном и несогласованном режимах

1. При тех же условиях, что и в предыдущем опыте, измерить выходное напряжение генератора в согласованном режиме, включая внешнюю нагрузку, равную внутреннему сопротивлению генератора (рисунок 4.8). Измерения выполнить при сопротивлениях R_Г, указанных в таблице 4.4.

Рисунок 4.8 – Схема согласования равенства выходного

сопротивления и сопротивления нагрузки

2. Отключить внешнюю нагрузку и включить внутреннюю. В этом случае при всех внутренних сопротивлениях генератор нагружен на согласованную нагрузку (рисунок 4.9). Повторить те же измерения и сравнить с данными, полученными в предыдущем случае.

Рисунок 4.9 – Схема согласования при подключении

внутренней нагрузки

3. Сделать те же измерения при отсутствии согласования. Для проведения опыта внутреннюю нагрузку отключить и включить внешнюю нагрузку, равную R_Н=600 Ом (рисунок 4.10), измерить напряжение на нагрузке при R_Г, указанных в таблице 4.4.

Рисунок 4.10 – Согласованный режим

4.  Вычислить напряжение U_R для различных значений R_Г в согласованном режиме и напряжение U_R в несогласованном режиме по формуле (4.2).

5.  Вычислить мощность на нагрузке по формуле (4.3) в согласованном и несогласованном режимах. Результаты измерений и расчетов внести в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 – Согласованный и несогласованный режимы

Режим согласования
Внутреннее сопротивление генератора RГ, Ом	50	600		5000
UR измер. (включ. внеш. нагр.)		U600
UR измер. (включ. внутр. нагр.)		U600
UR вычисл.		U600
Выходная мощность Р
Несогласованный режим
Внутреннее сопротивление генератора RГ, Ом	50		600		5000
UR измер.			U600
UR вычисл.			U600
Выходная мощность Р

3. Построить графики зависимости выходного напряжения и мощности от R_Г.