Аппаратура и материалы

Для выполнения работы необходим специализированный лабораторный стенд «Луч», включающий в себя:

- комплекс источников электрических сигналов;

- комплекс исследуемых элементов и устройств;

- комплекс измерительных приборов.

Комплекс источников сигналов включает в свой состав:

- генератор сигналов;

- преобразователь;

- усилитель мощности – выходной каскад.

Генератор вырабатывает сигналы гармонической и прямоугольной разнополярной формы в диапазоне частот от 200 Гц до 200 кГц с разбивкой на три поддиапазона: 200 Гц – 2 кГц; 2 кГц – 20 кГц; 20 кГц – 200кГц. Схема генератора построена по классу RС – генераторов с использованием современной элементной базы.

Преобразователь осуществляет преобразование сигналов фиксированной частоты f=2 кГц, поступающих с генератора сигналов в сигналы различных форм:

- гармонического с переменной частотой от 200 Гц до 200 кГц;

- прямоугольного с периодами от 5 мс до 5 мкс;

- треугольного с изменением до пилообразного при Т=500мкс;

- прямоугольного с переменной скважностью от 2 до 20 при Т=500 мкс;

- гармонического с двусторонним ограничением от 25% в каждую сторону;

- однополупериодного с плавным изменением до двухполупериодного;

- острых двухсторонних с плавным перемещением отрицательных импульсов от 0 до 0,45 Т;

- острых односторонних сигналов;

- сигналов прямоугольной формы с Т=5мс;

- радиоимпульсов с заполнением в диапазоне (2-20) кГц.

Преобразователь обеспечивает регулировку выходных сигналов по амплитуде, размаху, скважности. Усилитель мощности обеспечивает выходное напряжение гармонической формы с размахом не менее 5 В при сопротивлении нагрузки 50 Ом. Схема измерителя напряжения используется для измерения калибровочного сигнала, подаваемого на вход каналов электронного коммутатора.

Комплекс измерительных приборов содержит в своем составе следующие измерительные приборы:

- двухлучевой осциллограф;

- анализатор спектра;

- измеритель напряжения;

- измеритель напряжения и фазы.

Двухлучевой осциллограф состоит из двух блоков: электронного коммутатора (ЭК) и осциллографа (ОСЦ).

Электронный коммутатор обеспечивает:

- возможность получения на экране осциллографа двухлучевого изображения с перемещением каждой горизонтальной оси не менее чем на 0,5Ø, где Ø – диаметр экрана осциллографа;

- автоматическую синхронизацию изображения в диапазоне частот от 200 Гц до 20 кГц и при всех сигналах, выдаваемых преобразователем;

- тарировку каждого канала сигналов прямоугольной формы;

- осуществление развертки от внутреннего и внешнего генераторов;

- изменение частоты развертки в 10 раз в каждом диапазоне;

- изменение усиления по вертикальному каналу в 100 раз.

Анализатор спектра работает совместно с электронным коммутатором и осциллографом. На I канале осциллографа отображается форма исследуемого сигнала, подаваемого из блока измерителя выхода, а на II канале отображается спектральная составляющая исследуемого сигнала в виде узких прямоугольных импульсов, расположенных вдоль частотной оси (оси Х). При включении тумблера «Анализатор спектра» на блоке питания, клеммы «Вход I» и «Вход II» на передней панели электронного коммутатора отключаются от схемы. Регулятор «Развертка» также отключается и на экране осциллографа укладывается 4 периода исследуемого сигнала, амплитуда которого зависит от положения регулятора «Вых. напряжение». Анализатор спектра ведет выделение гармонических составляющих на фиксированных частотах 2; 4;6; 8; 10 кГц.

Измеритель напряжения U₂ измеряет действующее значение переменной величины и имеет пределы измерения (0,1-1-10-100)В с автоматическим переключателем пределов измерения и световой индикацией используемого предела.

Измеритель напряжения U₃ и фазы представляет собой комбинированный аналоговый электронный прибор, совмещающий в себе функции электронного вольтметра с пределами измерения от1 и 10 В и электронного фазометра с пределами измерения ±90^о.

Комплекс исследуемых элементов и устройств представляет собой набор широко применяемых на практике различных электронных схем и устройств, объединенных в комплексе под названием «плата активных элементов» и «умножитель частоты». В состав комплекса входит плата пассивных элементов, на которой размещены различного рода резисторы, индуктивности и емкости, предназначенные для составления и исследования различных схем из пассивных элементов