2.2 Экспериментальная часть

а) Описание стенда. Экспериментальный стенд состоит из макета, на котором смонтированы схемы для измерения статических характеристик вакуумного триода (рис.2.10-a) и транзистора (рис.2.10-б), а также блоков питания, создающих необходимые напряжения питания.

Рис.2.10. Схемы для измерения статических характеристик а ) триода, б) транзистора.

В работе исследуются: а) электровакуумный двойной триод 6Н3П с номинальными электрическими параметрами

;

б) Транзистор типа МП39Б с предельно допустимыми электрическими величинами

.

б) Порядок выполнения работы.

1. Воспользовавшись значением для вакуумного триода, рассчитать и построить кривую допустимых режимов в пределах изменения анодного напряжения от 0 до 150 В.

2. Поставить переключатель режимов работы в положение «лампа», включить блоки питания триода, выбрать необходимые пределы измерения приборов.

3. Снять семейство анодных характеристик для четырех значений напряжения на сетке. Анодное напряжение изменять от 0 до значения, ограничиваемого кривой допустимых режимов.

4. Снять семейство анодно-сеточных характеристик для трех значений анодного напряжения. Напряжение на сетке изменять от напряжения запирания до значения, при котором анодный ток не выходит за пределы допустимых режимов.

5. Найти методом трех отсчетов статические параметры триода .

6. Выключить блоки питания, перевести переключатель режимов работы в положение «транзистор», включить блоки питания.

7. Снять семейство входных характеристик в схеме с ОЭ для трех значений коллекторного напряжения, не допуская превышения максимально допустимых значений токов и напряжений.

8. Снять семейство выходных характеристик для трех значений тока базы.

9. Снять семейство характеристик передачи тока базы для двух значений напряжения.

По результатам измерений представить характеристики триода и транзистора в графической форме и рассчитать их статические параметры.

в) Контрольные вопросы.

1. Электронно-вакуумный триод, принцип действия, характеристики, параметры.

2. Электронно-дырочный переход, прямой и обратный токи через переход.

3. Транзистор, принцип действия, характеристики, параметры.

4. Схемы включения транзистора и их свойства.

5. Эквивалентные схемы вакуумного триода и транзистора.

Лабораторная работа №3 Анализ спектра электрических колебаний

Список условных обозначений

- период колебания;

- угловая частота колебания;

- мгновенное значение электрического сигнала;

- начальная фаза колебания.

Цель работы: Ознакомление с методами спектрального анализа электрических колебаний, измерение спектра некоторых электрических сигналов.

Темы, знание которых необходимо для выполнения работы:

1. Разложение периодических функций в ряд Фурье.

2. Спектры простейших электрических сигналов.

3. Методы спектрального анализа сигналов.

0. 3.1 Теория

а) Спектральное представление периодического сигнала. Электрические колебания, описываемые функцией , которая в интервалеудовлетворяет условию, называютсяпериодическими, где - период колебания и- целое число.

Представление периодической функции в виде суперпозиции гармонических составляющих осуществляется с помощью рядов Фурье. Если функция удовлетворяет условиям Дирихле, т.е. является ограниченной и на интервалеимеет конечное число разрывов и экстремумов, то она может быть разложена в ряд

, (3.1) где , а коэффициентыиопределяются формулами

(3.2)

Разложение (3.2) можно записать и в иной форме

(3.3) где и

Совокупность гармонических составляющих, на которые разлагается функция , называется ееспектром. Как следует из формул (3.2) и (3.3), спектр периодической функции состоит из постоянной составляющей и бесконечного множества гармонических составляющих, частоты которых образуют дискретный ряд значений (), кратныхосновной частоте колебаний . Такой спектр называетсядискретным или линейчатым.

В общем случае гармоники, входящие в состав спектра, имеют различные амплитуды и фазы. Графическое представление спектра реализуется с помощью амплитудно-частотных (АЧХ) и фазо-частотных (ФЧХ) диаграмм. При их построении по оси абсцисс откладываются частоты гармонических составляющих, а по оси ординат – значения амплитуд и начальных фаз.

Спектральное представление сигнала позволяет осуществить количественный анализ явлений, возникающих при прохождении электрических сигналов через радиоэлектронные схемы.

б) Спектры простейших электрических колебаний. Рассмотрим несколько простейших периодических сигналов, широко используемых в радиоэлектронике.

Рис.3.1. Последовательность косинусоидальных импульсов.

Разложение сигнала , форма которого изображена на рис.3.1, описывается выражением с учетом соотношения

(3.4) Этот сигнал образуется при однополупериодном детектировании гармонического сигнала.

Рис.3.2. Импульсы при двухполупериодном детектировании.

На рис.3.2 показана форма сигнала, образующегося при двухполупериодном детектировании гармонического сигнала, т.е. сигнала, описываемого функцией . Его разложение в ряд Фурье имеет вид

(3.5)

Периодическое колебание прямоугольной формы, симметрично расположенное относительно оси времени (рис.3.2), может быть представлено следующим рядом Фурье

. (3.6) Подобный сигнал, часто называемый «меандром», находит широкое применение в измерительной технике.