Экспериментальное исследование электронных устройств

⇐ ПредыдущаяСтр 17 из 28Следующая ⇒

Учебная дисциплина «Микроэлектроника и схемотехника», (специальностей 230201 (071900) “Информационные системы и технологии”, 230102 (220200) “Автоматизированные системы обработки информации и управления”) относятся к той области общепрофессиональных и специальных дисциплин, в которой процесс познания требует неразрывной связи теоретического анализа, практических расчетов и экспериментальных исследований. Вот почему профессиональная культура специалиста ХХI века требует в первую очередь умения грамотно проводить эксперимент. Эти навыки студенты приобретают при выполнении лабораторных работ.

Основная цель лабораторных работ по электронике – углубление и закрепление теоретических знаний, приобретенных студентами на лекциях и при самостоятельной работе, а также приобретение навыков экспериментальных исследований. Кроме того, при выполнении лабораторных работ студенты знакомятся с методами математической обработки результатов измерений.

Безопасность работы. Работая с приборами лабораторного комплекса, необходимо соблюдать действующие правила по технике безопасности при работе с электроустановками.

К выполнению лабораторных работ на лабораторном комплексе допускаются студенты, получившие дополнительный инструктаж на рабочем месте, ознакомившиеся с электронным оборудованием лабораторного комплекса. Все работы выполняются под контролем преподавателя, имеющего IV группу допуска по электробезопасности. К работе на лабораторном комплексе допускаются бригады численностью не менее двух человек.

Основной опасностью при работе с лабораторным комплексом является напряжение переменного тока 220 В, подаваемое на приборы, которое при пробое на корпус может вызвать поражение электрическим током оператора.

К работе с приборами допускаются студенты, ознакомившиеся с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации приборов, которые приведены в данных методических указаниях, а также прошедшие инструктаж по технике безопасности.

По требованию к электробезопасности приборы лабораторного комплекса относятся к классу защиты 01.

При питании прибора от сети и включении выключателя «ПИТАНИЕ» должна загораться на передней панели индикаторная лампа, указывающая, что прибор включен.

Запрещается вставлять и вынимать вилку сетевого кабеля при включенном тумблере «ПИТАНИЕ».

Лабораторная работа 1

Изучение состава лабораторного комплекса

Цель работы: изучение состава лабораторного комплекса для проведения работ по курсу “Микроэлектроника и схемотехника”, освоение методики работы с осциллографом, частотомером, генераторами импульсов и блоками питания

Состав лабораторного комплекса

В состав лабораторного комплекса входят аппаратные средства:

· осциллограф С1-83;

· генератор сигналов специальной формы типа Г6-36;

· генератор прямоугольных импульсов Г5-60;

· частотомер Ч3-34;

· вольтметр универсальный В7-23;

· блоки питания Б5-46 и Ф5075.

Программа работы

1.Изучить принципы работы с осциллографом С1-83.

2. Изучить принципы работы с генератором сигналов специальной формы типа Г6-36.

3. Изучить принципы работы с генератором прямоугольных сигналов Г5-60.

4. Изучить принципы работы с частотомером Ч3-34.

5. Изучить принципы работы с блоками питания типа Б5-46 и Ф5075.

6. Осуществить проверку точности осциллографа как измерительного прибора на примере изучения вольт – амперных характеристик диодов, стабилитронов, светодиодов, фотодиодов различных типов.

Пояснение к работе

Назначение и основные характеристики элементов

лабораторного комплекса

I. Осциллограф универсальный С1-83 (Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Осциллограф С1-83.) предназначен для визуального наблюдения и исследования электрических сигналов в диапазоне частот 0-5 МГц методом:

- измерения амплитудных и временных параметров исследуемого сигнала;

- одновременного изображения двух исследуемых сигналов на одной развертке;

- изображения функциональных зависимостей между двумя сигналами в режиме X-Y.

Число каналов вертикального отклонения – два.

По точности воспроизведения сигнала, измерения временных и амплитудных значений осциллограф С1-83 относится к II классу ГОСТ 22737-77 «Осциллографы электронно-лучевые. Номенклатура параметров и общие технические требования».

При работе с осциллографом для кнопочных переключателей недопустимо одновременное нажатие двух и более кнопок.

Измерение напряжений с помощью осциллографа возможно в диапазоне от 400 мкВ до 200 В, а временных интервалов – в диапазоне от 400 нс до 20 с. Наблюдение напряжений с помощью осциллографа возможно от 200 мкВ до 200 В, а временных интервалов – в диапазоне 100 нс до 20 с.

Описание органов управления осциллографа. Расположение органов управления на передней панели осциллографа. Органы управления ЭЛТ:

ручка " " – регулирует яркость изображения;

ручка " " - регулирует четкость (фокус) изображения;

ручка " " – регулирует астигматизм луча;

ручка « » – регулирует освещение линий шкалы на экране ЭЛТ.

Органы управления тракта вертикального отклонения:

переключатели «V/ДЕЛ.» – устанавливают калиброванные коэффициенты отклонения каналов I и II;

потенциометры " " – регулируют коэффициенты отклонения каналов;

потенциометры « » – обеспечивают плавную регулировку коэффициентов отклонения обоих каналов с перекрытием не менее чем в 2, 5 раза в каждом положении переключателей «V/ДЕЛ.»;

потенциометры « » – регулируют положение лучей обоих каналов по вертикали;

« 1МW35рF» – высокочастотные гнезда для подачи исследуемых сигналов.

Переключатели режима работы входов усилителя в положениях:

«~ » – на вход усилителя исследуемый сигнал поступает через разделительный конденсатор (закрытый вход);

« » – на вход усилителя исследуемый сигнал поступает с постоянной составляющей (открытый вход);

« » – вход усилителя подключен к корпусу.

Переключатели режима работы усилителей в положениях:

«I» – на экране электронно – лучевой трубки (ЭЛТ) наблюдается сигнал канала 1;

«II», «Х – Y» – на экране ЭЛТ наблюдается сигнал канала II;

«I±II» – на экране ЭЛТ наблюдается алгебраическая сумма сигналов каналов I и II;

«···» – на экране ЭЛТ наблюдаются изображения сигналов обоих каналов, их переключение осуществляется с частотой 100 кГц;

«® ® » – на экране ЭЛТ наблюдаются изображения сигналов обоих каналов, их переключение осуществляется в конце каждого прямого хода развертки.

Переключатель инвертирования сигнала во II канале в положениях:

« » – фаза сигнала не меняется;

« » – фаза сигнала меняется на 180°.

Переключатели изменения усиления каналов в 10 раз, совмещенные с ручкой « », в положениях:

«х1» – коэффициент отклонения канала соответствует положению аттенюатора;

«х10» – коэффициент отклонения канала соответствует положению аттенюатора, умноженному на 10.

Органы управления синхронизации: потенциометр «УРОВЕНЬ» – выбирает уровень исследуемого сигнала, при котором происходит запуск развертки.

Переключатель источника синхронизации в положениях:

«Внутр. I» – развертка синхронизируется сигналом с первого канала;

«Внутр. I, II» – развертка синхронизируется сигналом c обоих каналов (или одного);

«0, 5-5 Внеш.» – развертка синхронизируется внешним сигналом амплитудой 0, 5-5 В;

«5-50 Внеш.» – развертка синхронизируется внешним сигналом амплитудой 5-50 В;

«Х – Y» – вход усилителя Х отключается от генератора развертки и подключается к 1-му каналу внутреннего усилителя осциллографа, при этом работа генератора развертки прекращается.

Переключатель режима работы входа синхронизации в положениях:

« ~ » – закрытый вход синхронизации;

« » – открытый вход синхронизации.

« НЧ» – открытый вход синхронизации, подключается фильтр нижних частот.

Переключатель полярности синхронизирующего сигнала в положениях:

«+» – развертка синхронизируется положительным перепадом запускающего сигнала;

« – » – развертка синхронизируется отрицательным перепадом запускающего сигнала;

« Внеш.» – гнездо для подачи внешнего синхронизирующего сигнала.

II. Генератор сигналов специальной формы Г6-36 1 (Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Генератор сигналов специальной формы Г6-36. 1989.) представляет собой источник многофазных сигналов синусоидальной формы, сигналов прямоугольной формы, сигналов прямоугольной и треугольной форм в диапазоне частот 0, 001 Гц – 99, 9 кГц. Генератор предназначен для исследования, настройки и испытаний систем и приборов, используемых в радиотехнике, связи, автоматике, вычислительной и измерительной технике, приборостроении.

Генератор имеет дистанционное управление:

–от сигналов в коде 8 – 4 – 2 – 1 (параллельный двоичный код);

–от внешней клавиатуры, дублирующей клавиатуру, встроенную в прибор;

–от канала общего пользования (КОП).

Генератор должен эксплуатироваться в условиях:

· температура окружающей среды от 5° до 40° С;

· относительная влажность воздуха до 98% при температуре 25°С;

· атмосферное давление 60 – 106, 7 кПа (450-800 мм рт. ст).

Органы управления, настройки и подключения расположены на передней панели и задней стенке генератора.

На передней панели генератора расположены:

1 – тумблер СЕТЬ – включение сети;

2 – индикатор включения сети;

3 – группа индикаторов режимов дистанционного управления:

индикатора КОП – дистанционное управление от КОП;

индикатора – " " ручное управление;

индикатора ДУ– дистанционное управление от кода 8-4-2-1;

4 – группа индикаторов набора частоты:

– режим набора частоты;

5 – группа из 3-х цифровых индикаторов значения частоты;

6 – группа из 3-х индикаторов частотного поддиапазона " mHz", " Hz", " kHz";

7– группа из 3-x цифровых индикаторов значения напряжения;

8 – группа индикаторов набора напряжения:

– режим набора напряжения;

9 – индикатор НД – неправильные данные;

10 – индикатор НУ – режим установки начальных условий;

11 – индикатор ВВОД – ввод информации;

12 – кнопка " F" – режим набора частоты;

13 – группа кнопок выбора частотного поддиапазона - " mHz", " Hz", " kHz";

14 – кнопка запятой;

15 – кнопка ВВОД – ввод параметров выходного сигнала, выход из режима начальных условий;

16 – гнезда " 0° – 180°" – основного выхода; 600W

17 – группа кнопок коррекции:

" " – сдвиг запятой влево на один разряд (по частоте);

" ®" – сдвиг запятой вправо на один разряд (по частоте);

" " – увеличение корректируемого разряда на единицу;

" ¯ " – уменьшение корректируемого разряда на единицу;

18 – кнопка КОРР – режим коррекции;

19 – кнопка НУ – режим начальных условий;

20 – кнопка " U" – режим набора амплитуды сигналов основного выхода;

21 – кнопка НАБОР – сброс индикации предыдущего значения параметра, переход в режим НАБОР.

III. Частотомер типа Ч3-34 ( Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Частотомер электронносчетный Ч3-34. 1978.) предназначен для автоматического измерения:

-частоты электрических колебаний;

-периода электрических колебаний;

-интервалов времени;

-отношения частот.

Описание органов управления частотомера. Все основные гнезда и органы управления расположены на передней панели прибора:

– переключатель “МЕТКИ ВРЕМЕНИ”, которым производится выбор частоты заполнения при измерении периода, интервалов времени и т.д.;

– переключатель “ВРЕМЯ ИЗМЕРЕНИЯ”-“МНОЖИТЕЛЬ ПЕРИОДА”производит выбор времени измерения, в течение которого происходит счет. При измерении периода переключателем выбирается требуемый коэффициент умножения периода входного сигнала;

– переключатель “РОД РАБОТЫ”, который обеспечивает взаимное соединение блоков и узлов прибора при различных измерениях;

– гнездо “ А” (вход “А”) аттенюатор “1: 1, 1: 10, 1: 100” и переключатель режима “ ~ ”, использующиеся при измерениях частоты по входу “А”, гнездо“ Б” (вход “Б”);

– тумблер “СЕТЬ” для включения прибора;

– тумблер для переключения режима работы “ручной –автоматический” и кнопка “ПУСК” при положении тумблера “ручной”, запуск прибора производится нажатием кнопки “ПУСК” или подачей импульсов от внешнего источника на гнездо “ЗАПУСК”, находящееся на задней панели прибора.

Порядок выполнения работы

I. Изучив основные характеристики осциллографа С1-83 проводят измерения с его помощью. Для этого необходимо выполнить следующие операции:

- подайте сигнал на гнездо " 1МW 35рF" одного из каналов;

- установите переключатель режима работы усилителя на требуемый канал;

- поставьте переключатели «V/ДЕЛ.» и «х1, х10» в положение, чтобы амплитуда изображения составляла больше половины шкалы;

- поставьте переключатель " ~" в положение «~»;

Переключатель « , -» – в положение «-» (для НЧ сигналов частотой ниже 50 Гц использовать положение « »);

- ручкой «УРОВЕНЬ» установите устойчивое положение наблюдаемого сигнала, а переключателем «ВРЕМЯ/ДЕЛ.» в положение, при котором наблюдается несколько периодов исследуемого сигнала;

- установите ручку « » вертикального смещения так, чтобы минимальный уровень сигнала совпадал с одной из нижних линий, а максимальный – находился в пределах экрана. Ручкой « » горизонтального перемещения сместите изображение таким образом, чтобы один из верхних пиков находился на вертикальной средней линии шкалы;

– измерьте расстояние в делениях между нижней и верхней точками амплитуды. Ручка « » должна быть установлена в крайнем правом положении;

– умножьте расстояние, измеренное выше, на показания переключателей «V/ДЕЛ.» и «´ 1, ´ 10».

Пример. Размах вертикального отклонения составляет 7, 6 деления, используется делитель 1: 10, переключатель «V/ДЕЛ.» установлен в положение «5mV», а переключатель «´ 1, ´ 10» установлен в положение «´ 10».

Напряжение амплитуды составляет:

7, 6 делен.´ 10´ 5mV/делен. ´ 10=3800 мВ.

Для измерения длительности сигнала между двумя его точками произведите следующие операции:

- подайте исследуемый сигнал на гнездо « 1МW35рF;

- установите переключатель «V/ДЕЛ.» в такое положение, чтобы изображение на экране составило около 5 – 7 делений;

- установите переключатель «ВРЕМЯ/ДЕЛ.» в такое положение, при котором расстояние между измеряемыми точками будет меньше 10 делений;

- установите ручкой «УРОВЕНЬ» устойчивое изображение на экране ЭЛТ;

- переместите ручкой « » изображение так, чтобы точки, между которыми измеряется время, находились на горизонтальной центральной линии;

- установите ручкой « » изображение так, чтобы точки, между которыми измеряется время, находились в пределах десяти центральных делений сетки;

- определите горизонтальное расстояние между измеренными точками;

- умножьте расстояние, измеренное выше, на коэффициент развертки и положение переключателя «´ 1, ´ 0, 2».

Пример. Расстояние между измеренными точками составляет 8 делений, переключатель «ВРЕМЯ/ДЕЛ.» установлен в положение «0, 2mS», а переключатель «´ 1, ´ 0, 2» установлен в положение «´ 1». Длительность сигнала будет 0, 2mS´ 8´ 1=1, 6mS.

Для измерения частоты периодических сигналов проделайте следующее:

а) измерьте длительность времени одного периода сигнала как описано выше;

б) рассчитайте частоту сигнала по формуле:

где –частота, Гц; T–длительность периода, с.

Пример. Частота сигнала с длительностью периода 1mS будет равна:

Гц.

II. Изучив основные характеристики генератора Г6-36, необходимо измерить его выходной сигнал с помощью осциллографа С1-83. Длятого чтобы провести измерения сигнала с выхода генератора при помощи осциллографа необходимо в первую очередь тумблер СЕТЬ поставить в положение ú, при этом должен загореться индикатор включения сети, нули в первых разрядах частоты и напряжения. При этом индикатор НД должен мигать, но не гореть, а индикатор НУ должен гореть.

В генераторе возможна незначительная подсветка индикаторов в выключенном состоянии, что обусловлено особенностями схемы динамической индикации и не является неисправностью. Перед определением параметров сигнала генератора необходимо прогреть его в рабочем состоянии в течение 30 мин для установления рабочего режима. После этого подключить к гнезду " 0" основной выход осциллографа С1-83А с помощью кабеля с подключенной нагрузкой " 600W" (из комплекта ЗИП генератора) и проверить наличие нулевого сигнала на выходе генератора (не должно быть заметного смещения линии нуля осциллографа).

Для установления частоты в 1 кГц и амплитуды сигналов основного выхода 9, 99 В, необходимо:

– нажать кнопку " F", при этом загорается индикатор " F", а индикатор НД гаснет. Если с первого нажатия кнопки " F" не загорается индикатор " F" и не гаснет индикатор НД, повторить нажатия кнопки " F" (это не является признаком неисправности прибора);

– нажмите кнопку НАБОР, загорится индикатор НАБОР (частоты);

– нажмите кнопку " kHz", загорится индикатор " kHz";

– нажмите кнопку " 1", на табло частоты загорится " 1";

– нажмите кнопку " U", индикаторы " F" и НАБОР (частоты) гаснут, и загорается индикатор " U";

– нажмите кнопку НАБОР, загорится индикатор НАБОР (напряжения);

– нажмите кнопку цифр в следующей последовательности: " 9", " 9", " 9", на табло напряжения загорается число " 9, 99";

– нажмите кнопку ВВОД, индикатор ВВОД кратковременно загорается, индикатор " U" гаснет, а на выходах генератора устанавливаются сигналы с частотой 1кГц и амплитудой (на основном выходе) 9, 99 В.

Проверьте наличие сигнала синусоидальной формы на выходе генератора по экрану осциллографа С1-65А. Амплитуда сигнала должна быть около 10В (номинальное значение 9, 99В), сигнал не должен иметь заметных искажений формы.

Далее, проверьте наличие сигналов, их формы и фазовые сдвиги на остальных выходах генератора. Для проверки сигналов на дополнительных выходах генератора осциллограф подключается через нагрузку " 1 kW". После проверки сигналов на всех выходах генератора подключите осциллограф к гнезду " 0" основного выхода и переключите его в режим внутренней синхронизации с автоматическим запуском развертки. Проверьте дискретность установки частоты и амплитуды, установите частоту 1 mГц, для этого нажмите кнопки:

ç Fç НАБОРç mHzç Iç ВВОДç.

При этом загорается индикатор " mHz", а на выходе генератора устанавливается медленно изменяющееся напряжение.

Установите режим коррекции по частоте, для этого нажмите кнопки:

ç Fç КОРРç 1ç.

При этом загорается индикатор КОРР (частоты), на индикаторах частоты появляется число " 1, 00" и первый разряд " 1" начинает мигать (коррекция первого разряда частоты).

Нажмите кнопку " "; при каждом нажатии кнопки " " наблюдайте увеличение выбранного разряда частоты на единицу:

1, 00; 2, 00; 3, 00... 9, 00 – переключение запятой 10, 0; 20, 0; 30, 0... 90, 0; 100; 200; 300... 900 – переход на поддиапазон " kHz": 1, 00; 2, 00; 3, 00... 9, 00; 10, 0...100; 900 и далее – на поддиапазон " kHz": 1, 00; 2, 00; ... 90, 0.

При следующем нажатии на кнопку " " должен начать мигать индикатор НД.

В процессе коррекции наблюдайте по осциллографу монотонное увеличение частоты сигнала при неизменной амплитуде 9, 99 В.

Установите начальное значение частоты 1 кГц, для этого воспользуйтесь операциями сдвига запятой влево (" " ) и операцией записи произвольной цифры в выбранный для коррекции разряд. Нажмите кнопки в следующей последовательности:

½ ½ I½ BBОД½.

Нажатие кнопки ВВОД обеспечивает выход из режима коррекции, при этом индикаторы " F" и КОРР (частоты) гаснут, индикатор первого разряда (частоты) перестает мигать.

Установите режим коррекции по амплитуде, для этого нажмите кнопку:

½ U½ КОРР½ 3½.

В результате загорается индикатор КОРР (напряжения), начинает мигать третий разряд напряжения (цифра " 9" ). При нажатии кнопки " " на индикаторах амплитуды устанавливается значение 0, 00, а на выходе генератора сигнал должен отсутствовать. Далее, нажмите кнопку " " и наблюдайте увеличение выбранного разряда амплитуд на единицу:

0, 00; 0, 01; 0, 02; ... 0, 09 и далее с переносом в старший разряд 0, 10; 0, 11; 0, 12; ... 0, 99; 1, 00.

Затем выберите для коррекции второй разряд; для этого нажмите кнопку:

½ КОРР½ 2½ – начинает мигать второй разряд (цифра " 0" ).

Нажмите кнопку " " и наблюдайте увеличение выбранного разряда (напряжения) на единицу:

1, 10; 1, 20; 1, 30; 1, 40; ...1, 90; 2, 00; 2, 10 и т.д.... 9, 90, 0, 00; 0, 10...

В процессе коррекции наблюдайте по осциллографу увеличение амплитуды сигнала в соответствии с показаниями табло индикации.

Для проведения измерений установите значения частоты и амплитуды, при этом для установки частоты проделайте следующие операции:

– нажмите кнопку " F", загорается индикатор " F";

– нажмите кнопку НАБОР для сброса индикации предыдущего значения частоты – загорается индикатор НАБОР (частоты);

– нажмите одну из кнопок выбранного частотного поддиапазона: " mHz", " Hz", " kHz" – загорается соответствующий индикатор поддиапазона;

– наберите значение выбранной частоты, нажимая кнопки цифр и кнопку запятой, причем первая вводимая цифра должна быть отлична от " 0", после чего на табло индикации частоты загорается соответствующий индикатор поддиапазона;

– нажмите кнопку ВВОД, информация о частоте сигнала записывается в регистры генератора и происходит пуск генератора, то есть должны появиться сигналы с выбранной частотой; индикатор ВВОД кратковременно загорается.

Для установки амплитуды сигнала основного выхода проделайте следующие операции:

1) нажмите кнопку «U» – загорается индикатор «U»;

2) нажмите кнопку НАБОР для сброса индикации предыдущего значения амплитуды и перевода в режим НАБОР – загорается индикатор НАБОР (напряжения);

3) наберите значение амплитуды в пределах 0, 01–9, 99 В, нажимая кнопки цифр в соответствии с выбранным значением амплитуды сигнала (кнопку «, » нажимать не требуется, так как запятая фиксирована после первого разряда);

4) нажмите кнопку ВВОД, на основном выходе должен установиться сигнал с выбранной амплитудой, индикатор ВВОД кратковременно загорается.

Режим коррекции позволяет оперативно изменять в процессе проведения измерений частоту и напряжение (амплитуду) сигнала относительно ранее установленных значений.

Коррекция по частоте проводиться следующим образом:

1) нажмите кнопку «F», должен загореться индикатор «F»;

2) нажмите кнопку КОРР, должен загореться индикатор КОРР (частоты);

3) нажмите одну из кнопок цифр «1», «2», «3» в соответствии с номером корректируемого разряда.

При коррекции старшего разряда используется кнопка «1», среднего – кнопка «2», младшего – кнопка «3». При этом индикатор выбранного разряда должен мигать.

Для изменения номера корректируемого разряда нажмите кнопку КОРР, после чего ранее корректируемый разряд перестает мигать. Затем нажмите кнопку цифры, соответствующую номеру корректируемого разряда; для увеличения значения требуемого разряда на единицу нажмите кнопку «», для уменьшения на единицу нажмите кнопку «¯ ». Индикатор должен изменить свое показание, а на выходе генератора должно установиться новое значение частоты, а при многократном нажатии на кнопку «¯ » или «» значение разряда достигает либо «9», либо «0». При следующем нажатии происходит автоматический переход на другую декаду поддиапазона (если в младших разрядах записаны нули).

В режиме коррекции частоты по разрядам имеется возможность записать в выбранный разряд любую цифру «0» – «9». Для этого, после выбора номера корректируемого разряда, нажмите соответствующую кнопку цифры, тогда в выбранном разряде появляется требуемая цифра, а на выходах генератора устанавливаются соответствующие сигналы. Запись «0» в первый разряд частоты равносильна операции сдвига запятой влево на один разряд («»);

4) для увеличения или уменьшения частоты на порядок относительно выбранного значения, нажмите кнопку «®» или «», при этом происходит переключение положения запятой на один разряд соответственно вправо или влево. При многократном нажатии на эти кнопки происходит автоматический переход на другой поддиапазон при сохранении значащих цифр частоты. Этот режим коррекции позволяет изменять частоту подекадно, что является удобным для проведения измерений с «грубой» сеткой по всему частотному диапазону:

5) для выхода из режима коррекции нажмите кнопку ВВОД.

Коррекция по напряжению проводится следующим образом:

- нажмите кнопку «U» – должен загореться индикатор «U»;

– нажмите кнопку КОРР – должен загореться индикатор КОРР (напряжения)

– нажмите одну из кнопок цифр «1», «2», «3».

При коррекции старшего разряда используется кнопка «1», среднего – кнопка «2», младшего – кнопка «3». При этом индикатор выбранного разряда должен мигать;

– нажмите одну из кнопок «», «¯ » для изменения амплитуды сигнала на основном выходе на единицу;

– для выхода из режима коррекции нажмите кнопку ВВОД.

В режиме коррекции по амплитуде имеется возможность записи в выбранный разряд любой из цифр «0» – «9». Для этого после выбора номера корректируемого разряда нажмите соответствующую кнопку цифры, при этом на основном выходе генератора устанавливается сигнал с соответствующей амплитудой.

В режиме коррекции по частоте возможно возникновение «переполнения», то есть попытка установки значения частоты более 99, 9 кГц или менее 0, 001Гц. При этом должен начать мигать индикатор НД (неправильные данные), а значение частоты (99, 9 кГц или 0, 001 Гц) не изменится. Некорректное управление частотой возникает также в режиме непосредственного набора частоты, если первая набираемая цифра «0» и если устанавливаемая частота более 99, 9 кГц.

В режиме коррекции по напряжению некорректный набор амплитуды невозможен благодаря фиксированному положению запятой после старшего разряда.

Режим начальных условий (НУ) позволяет зафиксировать сигналы в «нулевой» момент времени, если на выходах генератора имеются постоянные напряжения, соответствующие значениям сигналов в «нулевой» момент времени. Для перехода в режим НУ следует нажать кнопку НУ, для выхода из режима НУ (пуска генератора) нажмите кнопку ВВОД. Пуск генератора по сигналу ВВОД или в режим коррекции всегда производится из начальных условий. Режим НУ особенно удобен для диапазона ИНЧ, где необходимо иметь сброс значений сигналов к первоначальным «нулевым» значениям.

III. Изучив основные характеристики частотомера Ч3-34, необходимо провести с его помощью провести измерения частоты:

1) поставить переключатель “РОД РАБОТЫ” в положение “ЧАСТОТА А, Б/КОНТРОЛЬ”;

2) поставить переключатель “МЕТКИ ВРЕМЕНИ” в положение “ A”, а аттенюатор канала А в положение “1: 100”;

3) поставить переключатель полярности запуска канала в положение, соответствующее форме входного сигнала;

4) установить переключатель “ВРЕМЯ ИЗМЕРЕНИЯ” в положение “1s”;

5) подать измеряемый сигнал на гнездо “ А”;

6) установить ручкой “ВРЕМЯ ИНДИКАЦИИ” удобное для отсчета время индикации;

7) перевести переключатель “ВРЕМЯ ИЗМЕРЕНИЯ” в положение, обеспечивающее необходимую точность измерения.

Необходимо проверить диапазон регистрации частоты генератора осциллографом и частотомером. Для этого установите на генераторе частоту 1 mГц, для этого нажмите кнопки

ç Fç НАБОРç mHzç Iç ВВОДç.

Перейдите в режим коррекции по частоте, для чего нажмите кнопки:

ç Fç КОРРç 1ç.

Нажмите кнопку " " и при каждом ее нажатии " " увеличивайте частоту на единицу во всем диапазоне изменения частоты генератора. Наблюдайте на осциллографе и частотомере изменения. В момент устойчивой визуальной регистрации синусоидального сигнала на осциллографе зафиксируйте частоту этого сигнала, которая и определит нижний порог рабочего диапазона регистрации частоты с помощью осциллографа. Аналогично определите нижний порог регистрации частоты и для частотомера.

IV. Для использования блоков питания типа Б5-46 и Ф5075 в электронных схемах необходимо осуществить их подключение в соответствие с полярностью, указанной на передней панели блока питания. После проверки правильности подключения схемы тумблером “Сеть” необходимо включить блок питания для работы.

V. Для того чтобы провести проверку осциллографа как измерительного прибора необходимо с выхода генератора сигналов специальной формы Г6-36 на вход исследуемой схемы (в соответствии с индивидуальным заданием) подать синусоидальный сигнал, а сигнал с выхода исследуемой схемы на вход осциллографа C1-83. Для этого соберите схему для исследования характеристик по рис.14.1 в соответствие с индивидуальным заданием. Подключите исследуемый элемент так, как показано по схеме. Установите частоту генератора, равной 1 Гц, и напряжение 5В.

Для получения амплитудно-частотной характеристики исследуемого устройства необходимо осуществить измерение амплитуды его выходного сигнала при изменении частоты входного сигнала (рис. 14.1). Для измерения фазо-частотной характеристики устройства необходимо настроить осциллограф на работу в режиме X-Y и измерять фазу выходного сигнала устройства относительно фазы входного сигнала, которая характеризуется углом наклона полученной в этом режиме работы осциллографа фигуры Лессажу (рис. 14.1).

Рис.14.1

При исследовании характеристик усилительного каскада необходимо дополнительно подключить его входы питания к блоку питания в соответствии с требуемой полярностью.

В рамках каждого из приведенных выше исследований проведите измерение параметров выходного для исследуемой схемы синусоидального сигнала с использованием осциллографа. Подключив к входу осциллографа частотомер и вольтметр, провести измерения параметров выходного сигнала исследуемой схемы с помощью осциллографа А_осц и вольтметра (частотомера) А_этал.. По окончанию измерений сравните полученную при измерении вольтметром (частотомером) величину А_этал. с измерениями, полученными на осциллографе А_осц., и определите погрешность осциллографа, приняв вольтметр (частотомер) эталонным прибором по формуле

D=А_осц. – А_этал.

Варианты индивидуальных заданий

1. Исследование амплитудно-частотной характеристики моста Вина.

2. Исследование амплитудно-частотной характеристики усилительного каскада.

3. Исследование фазочастотной характеристики моста Вина.

4. Исследование фазочастотной характеристики усилительного каскада.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение осциллографа?

2. Как осуществляется измерение амплитуды с помощью осциллографа?

3. Как осуществляется измерение временного интервала с помощью осциллографа?

4. Каково назначение частотомера?

5. Как с помощью частотомера производится измерение частоты?

6. Каково назначение генератора импульсов?

7. Объясните амплитудно-частотную характеристику исследованного фильтра Вина.

8. Объясните полученную фазочастотную характеристику фильтра Вина.

Лабораторная работа 2

⇐ Предыдущая 12 13 14 15 161718 19 20 21 Следующая ⇒