Методические указания к лабораторным занятиям по дисциплине оп. 06 «Электрорадиоизмерения»
|
Скачать 0.81 Mb.
|
|
5. Контрольные вопросы 5.1. Что называется коэффициентом амплитудной модуляции? 5.2. Перечислить методы измерения коэффициента амплитудной модуляции. 5.3. Преимущества и недостатки осциллографических методов измерения коэффициента амплитудной модуляции. этапы работы средств измерений модуляции какие основные части включает в себя векторная модуляция Лабораторная работа № 9 Изучение анализатора спектра. Цель работы: Научиться осуществлять исследование спектра периодических сигналов. 1. Оборудование: 1.1 Анализатор спектра СК4-56 1.2 Генератор импульсов Г5-54 2. Теоретические сведения: Работа анализатора спектра основана на методе последовательного анализа сигнала. Прибор представляет собой автоматически или вручную перестраиваемый супергетеродинный приемник с индикацией выходных сигналов на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). На рисунке 1 приведена упрощенная структурная схема, поясняющая последовательный супергетеродинный метод анализа сигнала.  Рисунок 1 – Упрощенная структурная схема анализатора спектра Пилообразное напряжение с генератора развертки одновременно поступает на управляемый гетеродин и к пластинам горизонтального отклонения луча ЭЛТ. В результате этого горизонтальная ось ЭЛТ при линейной модуляционной характеристике гетеродина оказывается пропорциональной частоте настройки прибора. В результате перестройки гетеродина входные сигналы последовательно преобразуются в сигнал промежуточной частоты. Преобразование происходит в соответствии с условием:  где fпч; fг; fc — соответственно частоты: промежуточная, гетеродина и входного сигнала; n; m=l, 2, 3,... Из этого множества частот нам необходимо выделить разностную частоту  поэтому сигналы промежуточной частоты фильтруются, затем детектируются, усиливаются и прикладываются к пластинам вертикального отклонения ЭЛТ. Результирующее изображение на экране ЭЛТ будет представлять собой график зависимости амплитуды входного сигнала от частоты в прямоугольной системе координат. Используемая, в индикаторе запоминающая ЭЛТ позволяет записать и сохранять изображение спектра на ее экране, а также может использоваться в обычном осциллографическом режиме. В индикаторе реализованы оба режима работы ЭЛТ. Осциллографический режим работы ЭЛТ устанавливается путем подачи соответствующих напряжений на электроды ЭЛТ и запирания воспроизводящего прожектора. Память ЭЛТ используется в двух режимах наблюдения спектра. В режиме периодической памяти в качестве управляющего сигнала для запуска схемы стирания используется импульс, вырабатываемый схемой развертки блока Я4С-68. При этом стирающий импульс вырабатывается в момент начала обратного хода развертки. Индикатор производит запись спектра во время прямого хода развертки и автоматически стирает его во время обратного хода. В режиме длительной памяти импульс стирания вырабатывается схемой стирания при нажатии кнопки X . 3. Порядок выполнения работы:
Таблица 1- Исходные данные
Скорость развертки устанавливается исходя из обеспечения минимальных динамических искажений исследуемого сигнала, при этом минимальная погрешность обеспечивается, если выполняется условие:  ,ТР - Время развертки в с, ΔF- полоса обзора Гц, Π-полоса пропускания Гц.
Измерение амплитуды производится с использованием координатной сетки экрана ЭЛТ индикатора, при этом максимальному значению шкалы соответствует значение, установленное при помощи отсчетного устройства «номинальный уровень», совмещением меток внешнего и внутреннего дисков переключателя. Примечание: В работе амплитуда спектральных составляющих измеряется в абсолютных значениях измеряемой величины (мВ.). Для обеспечения такого режима измерений необходимо выбирать линейный режим измерений тумблером «линейный/лог» (отсчет производить по шкале «линейн» экрана ЭЛТ). Измерение частоты спектральных составляющих можно производить двумя способами: 1й способ, при помощи шкалы ЭСЧ прибора: в этом случае измерение осуществляется совмещением счетной метки с вершиной исследуемого отклика на экране (перемещение метки происходит при помощи ручки «плавно» на переключателе S/деление). 2й способ, с использованием координатной сетки экрана ЭЛТ, при этом на одну клетку приходится значение частоты, установленное «ручкой полоса обзора». Отсчет необходимо производить относительно счетной метки частотомера.
Лабораторная работа № 10 Измерение коэффициента нелинейных искажений. Цель работы: Научиться измерять коэффициент гармоник с помощью измерителя коэффициента нелинейных искажений. 1.Оборудование: 1.1 Аудиокомплекс TR-0157 1.2 Исследуемый УНЧ 1.3 Осциллограф С1-73 (С 1 -112) 1.4 Соединительные кабели 1.5 Технические описания к приборам 2. Краткие теоретические сведения. Нелинейные искажения обусловлены наличием в схемах радиоустройств элементов с нелинейными характеристиками (лампы, транзисторы, микросхемы и др.). Нелинейные искажения характеризуются коэффициентом гармоник (Кг), (характеризует отличие формы периодического сигнала от гармонического), который определяется как отношение действующего значения напряжения всех высших гармоник исследуемого напряжения, начиная со второй, к действующему значению первой, т.е. основной гармоники.  , %Эта формула используется при исследовании качественных усилителей, у которых Кг составляет (0,2...2)%. В менее качественных усилителях (Кг=2...7%) измерители нелинейных искажений измеряют не коэффициент гармоник, а коэффициент близкий к нему по приближенной формуле  , %где UK -напряжение входного сигнала. Если коэффициент гармоник Кг<10%, то Кг и К'г практически совпадают, реализация устройств для измерения К'г значительно упрощается. Упрощенная структурная схема измерителя нелинейных искажений приведена на рисунке 1.  Рисунок 1. Структурная схема измерителя нелинейных искажений Наиболее распространенным методом измерения коэффициента нелинейных искажений является метод подавления напряжения основной частоты, т.е. метод сравнения действующего значения напряжения высших гармоник с действующим значением исследуемого сигнала. Принцип действия измерителя нелинейных искажений см, Б.П. Хромой и Ю.Г. Моисеев «Электроизмерения», М. «Радио и связь», 1985, стр. 252-255 и в техническом описании на прибор. 3. Порядок проведения работы. 3.1 Собрать схему измерения коэффициента гармоник (рисунок 2)  Рисунок 2. Схема подключения приборов
3.4 Подготовить приборы к работе: 3.4.1 Регуляторы «ВЧ», «НЧ» стенда УНЧ установить в среднее положение; 3.4.2 На аудиокомплексе TR-0157 нажать кнопки “MAINS” и “~U”; 3.4.3 Используя регулятор “FREQUENCY” и кнопки “FREQ. RANGE” блока “AUDIO GENERATOR” комплекса TR-0157 установить частоту выходного сигнала 1250 Гц; 3.4.4 Используя ручку “ATTENUATOR dB” (ступенчато, плавно) установить напряжение на выходе стенда 1 В. Контроль проводить по вольтметру комплекса используя шкалу “~” и учитывая положения переключателя пределов (красная шкала); 3.4.5 Органами управления осциллографа добиться устойчивой осциллограммы без видимых искажений сигнала (должно отсутствовать видимое ограничение). 3.5 Произвести измерение Кг для 3-5 значений выходного напряжения УНЧ указанных в таблице 1. Напряжения устанавливать ручками “ATTENUATOR dB” (ступенчато, плавно) комплекса TR-0157. Таблица 1 - Результаты измерений Кг
Для измерения Кг выполнить следующее: 3.5.1 Нажать кнопку “DIST.” Комплекса TR-0157 3.5.2 Установить ручку “RANGE %” блока “DIST. METER” в крайнее правое положение (“100 CAL.”) 3.5.3 Выполнить калибровку прибора по уровню, для этого нажать кнопки “125 Hz” и “X100” (“FREQU. SELECTOR”) блока “DIST. METER” (в этом положении исключается влияние фильтра на исследуемый сигнал). Вытянуть ручку “CALL” блока “DIST. METER”и с её помощью установить стрелку вольтметра комплекса на максимум показаний (при необходимости переключить предел измерений вольтметра); 3.5.4 Настроить прибор на частоту измеряемого сигнала, для этого нажать кнопку и “X10” (“FREQU. SELECTOR”) блока “DIST. METER”. Регуляторами “∆f “ и “BALLANCE” блока “DIST. METER” добиться минимальных показаний вольтметра комплекса. При этом необходимо постепенно уменьшать предел измерений ручкой “RANGE %” блока “DIST. METER”. 3.5.5 Считать показания прибора, используя шкалу Кг, с учетом положения переключателя пределов “RANGE %” блока “DIST. METER” (Данная величина является значением Кг в %). 3.5.6 Повторить измерения для всех значений напряжения, указанных в таблице 1. Для установки необходимого значения напряжения выполнить пп 3.4.4 и 3.4.5, предварительно нажав на кнопку “~U”. После этого вновь повторить калибровку комплекса (пп 3.5.1 – 3.5.6.). 4. Содержание отчета.
4.4 Вывод о соответствии значения нелинейных искажений Кг усилителя НЧ требованиям ТУ. 5. Контрольные вопросы. 5.1 Чем обусловлены нелинейные искажения в радиосхемах?
Лабораторная работа №11 Измерение ёмкости, сопротивления и индуктивности. Цель: Произвести измерение сопротивления, индуктивности и ёмкости используя мостовые измерители LCR. 1. Оборудование: 1.1 Измеритель LCR Е7 – 13 1.2 Набор радиоэлементов 1.3 Кабели соединительные 2. Теоретические сведения: Измерение параметров на переменном токе. Основными методами измерения параметров R, L, С на переменном токе являются мостовые и резонансные. Мостовые методы измерения являются более точными, но могут использоваться только в ограниченной полосе частот. Существует несколько разновидностей мостовых схем: четырехплечие, шестиплечие (двойные), уравновешенные, неуравновешенные и процентные. Управление этими мостами может быть как ручным, так и автоматическим. Наибольшее распространение получили схемы четырехплечих уравновешенных мостов. Обобщенная структурная схема такого моста показана на рисунке 1 а. Сопротивления четерехплечего моста в общем случае носят комплексный характер:
Условия равновесия такого моста будут определяться двумя уравнениями:
Для выполнения этих условий необходимо наличие в плечах моста двух элементов с регулируемыми параметров. Этими параметрами наиболее удобно сделать активные сопротивления. В качестве элемента, обеспечивающего необходимый фазовый сдвиг, используется эталонный конденсатор емкостью С0 с малыми потерями. Упрощенная структурная схема четырехплечего уравновешенного моста для измерений активных сопротивлений представлена на рисунке 1,б. Магнитоэлектрический, электронный или цифровой нуль-индикатор (НИ) включается в диагональ моста, ток в которой в момент измерения должен быть установлен равным нулю. Согласно условию (1.1)  Рисунок 1- Схема мостов переменного тока Для достижения равновесия моста достаточно иметь один регулируемый параметр (резистор R4), как показано на рисунке 1,б. Пределы измеряемых сопротивлений для подобных мостов составляют от 10-2 до 107 Ом. Погрешности измерения — от сотых долей процента до нескольких процентов в зависимости от диапазона измерения. Наименьшие погрешности лежат в диапазоне от 100 Ом до 100 кОм. При малых измеряемых сопротивлениях вклад в погрешность измерения вносят сопротивления соединительных проводов, при больших - сопротивления утечки. Представленная на рисунке 1,б схема может быть создана в цифровом варианте. Для этого регулируемый резистор изготавливается в виде набора ряда сопротивлений, выполненных в соответствии с двоично-десятичным кодом. Сопротивления поочередно включаются в плечо измерительного моста до тех пор, пока схема не уравновесится. Положение ключей характеризует собой код измеряемой величины, поступающий затем в цифровое отсчётное устройство. Измерение индуктивности, добротности, емкости и тангенса угла потерь. Наиболее распространенные схемы мостов на переменном токе для измерения индуктивности и добротности катушек представлены на рисунке 2. В них используются источники гармонического тока с амплитудой напряжения U и угловой частотой ω. Эти четырехплечие мосты соответствуют наилучшей сходимости (уравновешивания). Эквивалентные схемы замещения для катушек индуктивности с потерями могут быть последовательными или параллельными в зависимости от потерь отображенных активным сопротивлением. Поскольку изготовление высокодобротных образцовых катушек вызывает определенные трудности, часто в качестве образцовой меры в мостах переменного тока применяется конденсатор (рисунок 2, б).  Рисунок 2 - Схемы мостов для измерения индуктивностей и их добротностей с образцовыми элементами: а – катушкой; б – конденсатором. Для измерения емкости и тангенса угла потерь конденсаторов с малыми потерями применяют мостовую схему, представленную на рисунке 3, а (последовательное соединение элементов Сх и Rx), а с большими потерями — на рисунке 3, б (параллельное соединение элементов Сх и Rx).   Рисунок 3 - Схемы для измерения ёмкости и угла потерь конденсаторов: а – с малыми потерями; б – с большими потерями. Поскольку условия уравновешивания моста зависят от частоты, мостовые схемы измерения предназначены для работы на одной из определенных частот, например: 50, 100, 1000, 10 000, 100 000 Гц. Уравновешивание схем достигается поочередным регулированием переменных образцовых сопротивлений или емкостей. Эта процедура называется шагами, а количество шагов определяет сходимость моста. Мост с хорошей сходимостью имеет не более пяти шагов. Уравновешенные мосты переменного тока обеспечивают погрешность измерения от 0,5 до 5%. |
Похожие:
 |
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине “ Методические указания к лабораторным работам по дисциплине “Нормативные документы и должностные инструкции” / А. Г. Куприянов, А.... |
 |
Методические указания по дисциплине пд. 02 Химия для выполнения лабораторных... Методические указания и задания к лабораторно-практическим занятиям для студентов специальности 35. 02. 05 Агрономия по дисциплине... |
|
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «микроэлектронные устройства» Горохов А. В, Пичугина Л. П. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Микроэлектронные устройства». – М.: Ргу... |
|
Методические указания к лабораторным занятиям по дисциплинам «Методика... Методические указания разработаны кандидатом геолого-минералогических наук, доцентом кафедры месторождений полезных ископаемых Н.... |
|
Методические указания по дисциплине оп. 06 Основы аналитической химии... Методические указания и задания к лабораторно-практическим и самостоятельным занятиям по оп. 06 Основы аналитической химии для студентов... |
|
О. Р. Никитин Специализация по теме диссертации Методические указания... Методические указания к лабораторным работам предназначены для бакалавров направления 210400 «Радиотехника» и специальности 210600... |
|
Методические указания к лабораторным занятиям по дисциплине «Физико-химические... Методические указания предназначены в помощь студентам буровых специальностей очной и заочной формы обучения по приобретению практических... |
|
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Экономика организации» Экономика организации [Текст]: методические указания к практическим занятиям для студентов очной формы обучения по специальностям... |
|
Методические указания к лабораторным работам №№1÷4 по дисциплине «Web-программирование» Отчеты по лабораторным работам оформляются в электронном виде с именами авт-500 Иванов, Петров (лр1). doc (или *. docx, *. rtf, *.... |
|
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Физико-химические методы анализа» Методические указания составили: доценты: С. А. Соколова, О. В. Перегончая, Л. Ф. Науменко, А. К. Решетникова, О. В. Дьяконова,,... |
|
Методические указания к лабораторным занятиям по дисциплинам «Методика... Ii. «Характеристики прогнозных объектов при составлении карт металлогенического содержания» |
|
Методические указания к лабораторным и домашним работам по дисциплине «Операционные системы» |
|
Методические указания «Аналитические запросы» по дисциплине «Постреляционные базы данных» Учебно-методические материалы «Аналитические запросы» представляют собой методические указания к лабораторным работам по дисциплине... |
|
Методические указания к лабораторным работам «спектрофотометрический анализ» Методические указания к лабораторным работам «спектрофотометрический анализ» по спецкурсу «оптические методы анализа» для студентов... |
|
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Новые разделы информатики» Данные методические указания «Мультимедиа технологии»к лабораторным работам могут быть полезны студентам и преподавателям смежных... |
|
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Новые разделы информатики» Данные методические указания «Мультимедиа технологии»к лабораторным работам могут быть полезны студентам и преподавателям смежных... |