7.2. Содержание работы

В ходе выполнения работы необходимо произвести:

1.Исследование амплитудных характеристик АПС, используемого в режиме усилителя постоянного тока с управляемым коэффициентом передачи — умножение на сигнал постоянного значения.

2.Исследование амплитудных характеристик аналогового делителя напряжения, построенного на АПС.

3 .Исследование характеристик квадратора на постоянном и переменном токах.

4.Исследование характеристик устройства, предназначенного для извлечения квадратного корня из аналогового сигнала.

7.3. Порядок выполнения работы

Схема лабораторного макета приведена на рис. 7.10. Для удобства выполнения работы макет содержит источник ряда постоянных напряжений (—5 В... 0 ... + 5 В) с интервалом в 1 В, АПС и операционный усилитель А с резисторами цепи обратной связи RI, R2.

1. Используя схему рис. 7.1, построить на постоянном токе семейство характеристик U_вых = f₁(U_х) при U_у = const для ряда значений напряжения U_у = +5, +3, -3, -5 В при (-5 В ≤ U_х ≤ +5 В). На основе построенных характеристик найти значение функции коэффициента передачи К_Ux,= U_вых / U_х и построить зависимость К_Ux,= f₂(U_у)

По полученным экспериментальным данным определить масштабный коэффициент E_{0 эксп} = U_у / К_Ux, и сравнить его значение с расчетным (7.5).

Рис. 7.10

2. Собрать схему делителя напряжения, показанную на рис. 7.7, и построить на постоянном токе семейство характеристик U_у = f₃(U_Z) при U_х = const для ряда значений напряжения U_х = +5, +3, +1 В при (-5 В ≤ U_Z ≤ +5 В). На основе построенных зависимостей найти значения функции коэффициента передачи К_Uz= U_у / U_Z = f₄(U_х) и построить зависимость К_Uz= f₄(U_х). Сравнить полученную экспериментально зависимость К_Uz с расчетной (7.8).

3. Собрать схему квадратора, показанную на рис. 7.8, и, изменяя значение напряжения U в пределах от +5 В до -5 В, построить зависимость U_вых= f₅(U) и сравнить ее с расчетной (7.9).

Подключить ко входу квадратора переменное напряжение u(t)=U_А sin ωt амплитудой U_А =3В и частотой f =100 Гп. Наблюдая выходное напряжение на экране осциллографа, определить амплитуду U_{A 2ω} и частоту f_вых, а также уровень постоянной составляющей U_{вых о} выходного напряжения u_вых(t). Сравнить полученные результаты с расчетными (7.10).

4. Собрать схему показанную на рисунке 7.9, изменяя значение напряжения U_Z в пределах −5 В до 0, построить зависимость U= f₆(U_Z) и сравнить ее с расчетной (7.11).

7.4 Содержание отчета

Отчет должен содержать:

− на этапе подготовки: схемы измерения параметров исследуемых устройств (см. рис. 7.1, 7.7, 7.8, 7.9) результаты расчетов по выражениям (7.5), (7.6), (7.8), (7.9), (7.10), (7.11) и построенные по ним графики: К_Ux,= f₂(U_у), К_Uz= f₄(U_х), U_вых= f₅(U), U= f₆(U_Z).

− посла выполнения работы: результаты измерений и выводы по работе.

7.5 Контрольные вопросы

1. При каких условиях схема, приведенная на рис. 7.2, а, выполняет функцию АПС?

2. Зa счет чего расширяется динамический диапазон перемножаемых сигналов в схеме на рис 7.4?

3. В каком случае АПС выполняет функцию усилителя с управляемым коэффициентом передачи?

4. Каким образом ни основе АПС реализуется операция удвоения частоты?

5. Почему в схеме приведенной на рис, 7.9 значения Uz могут быть только отрицательными?