Правила выполнения лабораторных работ

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 17
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

1. До начала работы студенту необходимо уяснить цель и задачи работы, разобраться в теоретическом материале, ознакомиться с виртуальной лабораторной установкой, четко представить себе исследуемую схему и методику эксперимента, ожидаемые результаты.

2. Перед началом работы студент, выполняющий лабораторную работу, должен ответить на контрольные вопросы.

3. Приготовить план отчета к виртуальной лабораторной работе с необходимыми схемами, таблицами, расчетными формулами. Полученные в процессе выполнения работы, результаты измерений и наблюдений заносятся в отчет для проверки преподавателю.

4. По окончанию лабораторной работы, после проверки результатов преподавателем, необходимо закрыть программный комплекс, отключить питание компьютера.

5. Отчет по лабораторным работам оформляется индивидуально.

 

1. Лабораторная работа № 1 Измерение параметров сигнала с помощью осциллографа, вольтметра и измерителя диаграмм Боде

Цель работы: получение навыков работы с основными приборами программы Electronics WorkВench.

Задание 1. Измерение параметров генератора синусоидальных колебаний с помощью осциллографа и вольтметра. Осуществить выбор варианта в соответствии с назначением преподавателя

 

Таблица 1- Исходные данные по лабораторной работы № 1.

 

№ Варианта (Задание 1) Форма сигнала № Варианта (Задание 2) Форма сигнала Частота сигнала Амплитуда сигнала Скважность сигнала – s
1 32 2 кГц 5 В 2.5
2 31 3 кГц 3.2 В 1.5
3 30 1 кГц 500 мВ 1.7
4 29 7 кГц 750 мВ 2
5 28 600 Гц 7 В 2.2
6 27 750 Гц 3.3 В 3
7 26 2500 Гц 9 В 1.6
8 25 3400 Гц 2.2 В 1.1
9 24 6300 Гц 4.7 В 1.6
10 23 8 кГц 5000 мкВ 2.9
11 22 10 кГц 2.5 В 3.2
12 21 9 кГц 12 В 2
13 20 855 Гц 100 мВ 2.3
14 19 5600 Гц 12.5 В 2.2
15 18 12.5 кГц 5.5 В 1.9
16 17 9.5 кГц 130 мкВ 2.7
17 16 4.7 кГц 27000 мкВ 3
18 15 3.8 кГц 3.4 В 2.8
19 14 15 кГц 700 мВ 2
20 13 860 Гц 2.1 В 3.1

 

1.1
Собрать схему измерения (см. рис.1).

Рис. 1 Приборы и схема их соединения

 

1.2 Двойным нажатием левой кнопки мыши раскрыть панель функционального генератора и осуществить его настройку в соответствии с вариантом, назначенным преподавателем.

1.3 Нарисовать в отчете временную диаграмму гармонического сигнала с заданными параметрами, показав единицы измерения по осям, а также амплитуду и период.

1.4 Получить на экране осциллографа устойчивое, неограниченное сверху, по оси Y, изображение 2 – 3 периодов гармонического сигнала в пределах всего экрана по оси х. Это достигается путем регулировки чувствительности канала А по оси Y (переключатель V/Div), времени развертки по оси Х (переключатель s/div) и установки осциллографа в режим внутренней синхронизации по каналу А с запуском развертки по положительному перепаду входного сигнала.

1.5 Измерить осциллографом амплитуду гармонического сигнала. Измерение амплитуды сводится к расчету ее по формуле:

(1)

где амплитуда изображения сигнала в делениях шкалы по оси Y;

 


масштабный множитель по оси Y (значение переключателя V/Del).

 

Рис. 2 Измерение осциллографом амплитуды сигнала

 

1.6 Измерить осциллографом амплитуду сигнала в режиме увеличенной передней панели. Измерения проводятся с помощью визирной линии. Сравнить полученный результат с измеренным ранее значением.

1.7 измерить вольтметром амплитуду гармонического сигнала. На дисплее мультиметра отображается действующее (эффективное) значение переменного напряжения . Амплитуду сигнала рассчитать по формуле

. (2)

 

и сравнить с измеренным ранее значением.

1.8 Измерить с помощью осциллографа период и вычислить частоту исследуемого сигнала. Измерение периода сводится к расчету его по формуле (см. рис. 2)

, (3)

где изображение периода в делениях шкалы по оси Х;

масштабный множитель по оси Х (значение переключателя s/div).

 

Частоту сигнала рассчитать по формуле:

(4)

 

1.9 Измерить период сигнала в режиме увеличенной передней панели осциллографа. Измерения проводить с помощью визирных линий, путем их ориентирования по двум соседним максимумам гармонической функции и фиксирования значений изменения фазы сигнала (см. рис. 3).

Для приведенного на рис. 3 сигнала период составляет мкс, а частота . Сравнить полученный результат с измеренным ранее значением.

 

 

Рис. 3 Измерение периода гармонического сигнала с помощью визирных линий

 

Задание 2. Измерение параметров генератора прямоугольных импульсов с помощью осциллографа

 

2.1 Осуществить выбор варианта из таблицы 1 в соответствии с номером задания.

2.2 Собрать схему измерения (см. рис. 1).

2.3 Нарисовать временную диаграмму последовательности прямоугольных импульсов с заданными параметрами: амплитудой, частотой и длительностью импульсов, показав единицы измерения по осям, а также амплитуду, период и длительность импульса (рис. 4). Длительность импульса можно определить через скважность сигнала:

 

(5)

 

Рис. 4 Форма прямоугольного сигнала

 

2.4 Установить на выходе генератора сигнал в виде последовательности прямоугольных импульсов с заданными: амплитудой, частотой и коэффициентом заполнения. Значение коэффициента заполнения в процентах есть величина обратная скважности и умноженная на 100 %:

. (6)

 

2.5 Поставить по входу осциллограф в режим наблюдения переменного сигнала (режим АС) и измерить с его помощью основные параметры сигнала на выходе генератора, зарисовав его временную диаграмму, и показав на ней все параметры.

 

Задание 3. Измерение с помощью двухканального осциллографа коэффициента передачи по напряжению

 

По определению коэффициент передачи по напряжению определяется из соотношения:

(7)

где амплитуды гармонических сигналов на выходе и входе исследуемой цепи.

Рис. 5 Схема измерения коэффициента передачи и фазового сдвига

 

 

3.1 Осуществить выбор варианта из таблицы 2.

 

Таблица 2 – Исходные данные для задания 3.1

 

№ Варианта (Задание 3, 4) Форма сигнала Значение сопротивления R1 Значение емкости С1 Частота сигнала Амплитуда сигнала
1 2 кОм 10 нФ 2 кГц 1 В
2 10 кОм 400 нФ 3 кГц 3.2 В
3 3 кОм 100 нФ 1 кГц 500 мВ
4 8 кОм 1 мкФ 7 кГц 750 мВ
5 900 Ом 4000 нФ 600 Гц 7 В
6 15 кОм 1000 нФ 750 Гц 3.3 В
7 2 кОм 50 нФ 2 кГц 2 В
8 2400 Ом 900 нФ 3400 Гц 2.2 В
9 23 кОм 150 нФ 6300 Гц 4.7 В
10 12 кОм 2 мкФ 8 кГц 5000 мкВ
11 1.5 кОм 300 нФ 10 кГц 2.5 В
12 2 кОм 500 нФ 9 кГц 12 В
13 15 кОм 10 нФ 855 Гц 100 мВ
14 5 кОм 200 нФ 5600 Гц 12.5 В
15 3 кОм 1500 нФ 12.5 кГц 5.5 В
16 200 Ом 500 нФ 9.5 кГц 130 мкВ
17 15 кОм 3 мкФ 4.7 кГц 27000 мкВ
18 50 кОм 15 нФ 3.8 кГц 3.4 В
19 1300 Ом 1 мкФ 15 кГц 700 мВ
20 12 кОм 100 нФ 860 Гц 2.1 В

 

3.2 Собрать схему, приведенную на рис. 5. Установить параметры элементов схемы в соответствии с вариантом. На выходе генератора установить гармонические колебания с заданной амплитудой и частотой .

3.3 На экране осциллографа получить устойчивое не искаженное изображение входного и выходного сигналов и измерить их амплитуды , .