Osvoenie_rabochey_prof_ramki_1

Рисунок 5.1 - Схема для дослідження підсилювача

з емітерною термостабілізацією

2. Використовуючи результати розрахунків, зроблених при підготовці до роботи, встановили значення опорів резисторів. Встановили опір навантаження 10 кОм.

3. Встановили на генераторі G1 напругу вхідного сигналу (визначається при розрахунку підсилювача) з частотою 3 кГц. Встановили напругу G2 рівне ЄК.

4. Встановили мультиметр на вимірювання змінної напруги.

5. Включили схему.

6. Розгорнули та налаштували осцилограф змінюючи чутливість і тривалість розгортки. На екрані можна спостерігати вихідний сигнал (рисунок 5.2)

7. Змінюючи вхідну напругу (збільшити і зменшити в 2 рази), спостерігали зміну форми вихідного сигналу. Пояснили причини виникнення спотворень.

Ричунок 5.2 - Вхідний сигнал підсилювача

Частота, f,Гц	1	50	100	300	500	700	1000	1500
Напряжение на выходе, U, В.	0,2	1	2	4	6	10	15	15,5

8. Встановили максимальну вхідну напругу, при якому сигнал має синусоїдальну форму.

9. Використовуючи свідчення мультиметра визначили коефіцієнт посилення підсилювача. Порівняли його з розрахунковим.

10. Зняли АЧХ підсилювача в діапазоні від 1 Гц до 20 кГц.

11. Видалили конденсатор С2.

12. Повторно зняли АЧХ підсилювача. Порівняли отримані результати. Звернули увагу на зміну напруги вихідного сигналу.

Висновок: побудували вихідну АЧХ підсилювача.

Лабораторна робота №6

Мета роботи: Вивчення принципу дії диференціального підсилювального каскаду.

Порядок виконання роботи:

1. Зібрати схему диференційного підсилювального каскаду, зображену на рисунку 6.1.

Рисунок 6.1 - Схема для дослідження диференціального

підсилювального каскаду.

2. Встановили вольтметри PV1 - PV3 У режим вимірювання змінної напруги.

3. Встановили параметри джерел вхідних сигналів (G2 і G3) відповідно до схеми.

4. Включили схему.

5. Спостерігали відсутність вихідного сигналу (вольтметр PV3) при надходженні синфазних сигналів однакової амплітуди і частоти.

6. Зберегли схему натисненням на кнопку Save.

7. Змінили амплітуду одного із сигналів

Рисунок 6.2 - Властивості джерела змінної напруги

8. Записали вихідну напругу і розрахували коеффициент посилення.

9. У меню Файл вибрали команду Повернутися до збереженого (Revert To Saved ...). Натиснули клавішу [Введення].

10. Схема повернулася в стан, що відповідає пункту 6. Змінили фазу одного із сигналів. Для цього в діалоговому вікні AC Voltage Source Properties (Властивості джерела змінної напруги) встановили фазу (Phase) сигналу 180 (рисунок 6.2).

11. Включили схему.

12. Записали вихідну напругу і розрахували коефіцієнт підсилення.

13. Змінюючи інші параметри на свій розсуд, стежили за роботою схеми. Звернули увагу на показання амперметрів.

Висновок: вивчили принцип дії диференціального підсилювального каскаду та розрахували коефіцієнт підсилення.

Лабораторна робота №7

Мета роботи: Дослідження схем на операційних підсилювачах.

Порядок виконання роботи:

1. Зібрали схему інвертуючого підсилювача на ОП, зображену на рисунку 7.1.

Рисунок 7.1 - Схема для дослідження інвертуючого

підсилювача на ОП

2. Встановили значення опору резистора R1 = 1кОм.

3. Розрахували значення опору резистора R2 для коефіцієнта посилення КU = [Ваш номер за журналу] × 5.

4. Встановили значення опору резистора R2.

5. Встановили мультиметр на вимірювання змінної напруги.

6. Включили схему.

7. Записали показання мультиметра і розрахували коефіцієнт підсилення.

8. Розгорнули та налаштували осцилограф, змінюючи чутливість і тривалість розгортки. На екрані можна спостерігати вхідний і вихідний сигнали (Рисунок 7.2).

Рисунок 7.2 - Осцилограми вхідного і вихідного сигналів

9. Зібрали схему неінвертуючого підсилювача на ОП, зображену на рисунку 7.3.

Рисунок 7.3 - Схема для дослідження неінвертуючого

підсилювача на ОП

10. Встановили значення опору резистора R1 = 2кОм.

11. Розрахували значення опору резистора R2 для коефіцієнта посилення, запропонованого в пункті 3.

12. Встановили значення опору резистора R2.

13. Встановили мультиметр на вимірювання змінної напруги.

14. Включили схему.

15. Записали показання мультиметра і розрахували коефіцієнт підсилення.

16. Розгорнули та налаштували осцилограф, змінюючи чутливість і тривалість розгортки. На екрані можна спостерігати вхідний і вихідний сигнали (рисунок 7.4)

Рисунок 7.4 - Осцилограми вхідного і вихідного сигналів

Висновок: вивчили принцип дії інвертуючого та неінвертуючого підсилювача.

Лабораторна робота №8

Мета роботи: Побудова схеми і вивчення принципу роботи генератора гармонійних коливань.

Порядок виконання роботи:

1. Зібрали схему автогенератора, зображену на рисунку 8.1.

Рисунок 8.1 - Схема для дослідження автогенератора

2. Встановили значення параметрів елементів у відповідності зі схемою (бажано використовувати отримані при розрахунку).

3. Включили схему.

4. Розгорнули та налаштували осцилограф, змінюючи чутливість і тривалість розгортки.

5. Зупинили процес.

6. Натиснули на кнопку осцилографі Expand.

7. На екрані можна переглянути запис осцилограми, починаючи від моменту включення схеми (рисунок 8.2).

Рисунок 8.2 - Спостереження самозбудження генератора

8. Зробили розрахунок схеми для заданої частоти (Пропонується викладачем або розраховується за формулою f = [Ваш номер за журналом] × 1000 Гц).

9. Підставили в схему набутих значень.

10. Повторили пункти 3 - 6.

11. Встановили маркери 1 і 2 (синій і червоний), намагаючись, щоб різниця VA2-VA1 була якомога ближче до нуля.

12. Визначили період коливань з рядка Т2-Т1.

13. Зібрали схему автогенератора, зображену на рисунку 8.3

Рисунок 8.3 - Схема для дослідження автогенератора

на ОУ з мостом Вина

14. Встановили значення параметрів елементів у відповідності зі схемою.

15. Включили схему.

16. Розгорнули та налаштували осцилограф, змінюючи чутливість і тривалість розгортки.

17. Налаштували генератор, змінюючи опір змінного резистора за допомогою клавіш [R] (зменшення опору) і комбінації [Shift]+[R] (збільшення опору).

18. Зупинили процес.

19. Натиснули на кнопку осцилографа Expand.

Рисунок 8.4 - Осцилограми напруги на конденсаторі і вихідного сигналу

20. Встановили візирні лінії 1 і 2 (синя і червона) так, як показано на рисунку 8.4, намагаючись, щоб різниця VA2-VA1 була якомога ближче до нуля.

21. Визначили період коливань з рядка Т2-Т1= 1,2794ms.

22. Розрахували частоту генерації, використовуючи параметри елементів схеми.

Висновок: побудували схему і вивчили принцип роботи генератора гармонійних коливань.

Лабораторна робота №9

Мета роботи: Побудова схем і вивчення принципу роботи інтегруючих і дифференцирующих ланцюгів.

Порядок виконання роботи:

1. Зібрали схему диференцюючого ланцюга, зображену на рисунку 9.1.

2. Встановили номінали елементів диференцюючого ланцюга відповідно до результатів розрахунків (пункт 8 питань для самопідготовки).

Рисунок 9.1 - Схема для дослідження диференцюючого RC-ланцюга

3. Налаштували функціональний генератор у відповідності з рисунком 9.2. Частота 50 кГц відповідає тривалості імпульсу 10 мкс при коефіцієнті заповнення 50%. Розрахували частоту для тривалості імпульсу нашого завдання і задали параметри вхідного сигналу.

Рисунок 9.2 - Установка параметрів вихідного сигналу

функціонального генератора

4. Включили схему.

5. Розгорнули та налаштували осцилограф, змінюючи чутливість і тривалість розгортки. Спостерігали вхідний сигнал і результат його обробки диференцюючим ланцюгом (рисунок 9.3)

Рисунок 9.3 - Осцилограми вхідної та вихідної напруги

6. Змінюючи параметри елементів простежили за змінами вихідного сигналу.

7. Зібрали схему інтегруючого ланцюга, зображену на рисунку 9.4.

Рисунок 9.4 - Схема для дослідження інтегруючого RC-ланцюга

8. Налаштували функціональний генератор у відповідності з рисунком 9.5.

Рисунок 9.5 - Установка параметрів вихідного сигналу

функціонального генератора

9. Встановили параметри схеми відповідно до пункту 3 питань для самопідготовки.

10. Включили схему.

11. Розгорнули та налаштували осцилограф, змінюючи чутливість і тривалість розгортки. Слідкували за вхідним сигналом і результат його обробки інтегруючим ланцюгом (рисунок 9.6).

Рисунок 9.6 - Осцилограми вхідної та вихідної напруги

12. Використовуючи свідчення осцилографа розрахували параметри вихідного імпульсного сигналу. Порівняли результати з отриманими під час вирішення завдання.

13. Включили в схему резистор навантаження Rн. Провели вимірювання і порівняли результати з отриманими під час вирішення завдання.

14. Змінюючи параметри елементів простежили за змінами вихідного сигналу.

Висновок: для диференцюючої ланки сигнал на виході спостерігається тільки в момент зміни вхідного сигналу; для інтегруючої ланки сигнал на виході виростає при наявності вхідного сигналу і зменшується при зникненні вхідного сигналу.

Лабораторна робота №10

Мета роботи: Побудова схеми і вивчення принципу роботи мультивібратора на ОП.

Порядок виконання роботи:

1. Зібрали схему мультивібратора на ОП, зображену на рисунку 10.1.

2. Встановили значення параметрів елементів у відповідності зі схемою (бажано використовувати отримані при розрахунку).

3. Включили схему.

4. Розгорнули та налаштували осцилограф, змінюючи чутливість і тривалість розгортки. На екрані можна спостерігати зміну напруги на конденсаторі і вихідний сигнал (рисунок 10.2)

Рисунок 10.1 - Схема для дослідження мультивібратора на ОП

Рисунок 10.2 - Осцилограми напруги на конденсаторі

і вихідного сигналу

5. Використовуючи свідчення осцилографа розрахували параметри вихідного імпульсного сигналу.

6. Змінюючи значення опору резисторів R1 і R2, а потім ємності конденсатора С1, спостерігали за змінами вихідного сигналу.

Висновок: дослідили, що зміна ємності конденсатора С1 призводить до зміни частоти вихідного сигналу.

Лабораторна робота №11

Мета роботи: Побудова схеми і вивчення принципу роботи одновібратора на ОП.

Порядок виконання роботи:

1. Зібрали схему одновібратора на ОУ, зображену на рисунку 11.1.

Рисунок 11.1 - Схема для дослідження одновібратора на ОП

2. Встановили значення параметрів елементів у відповідності зі схемою (бажано використовувати отримані при розрахунку).

3. Включили схему.

4. Налаштували функціональний генератор (рисунок 11.2).

Рисунок 11.2 - Налаштування функціонального генератора

5. Розгорнули та налаштували осцилограф, змінюючи чутливість і тривалість розгортки. На екрані можна спостерігати вхідний і вихідний сигнал (рисунок 11.3).

Рисунок 11.3 - Осцилограми вхідного і вихідного сигналу

6. Використовуючи свідчення осцилографа розрахували параметри вихідного імпульсного сигналу.

7. Змінюючи значення опору резистора R1 і ємності конденсатора С1, простежили за змінами вихідного сигналу.

Висновок: побудували схему і вивчили принцип роботи одновібратора на ОП.

Лабораторна робота №12

Мета роботи: Побудова схем і вивчення принципу роботи генераторів напруги, що лінійно змінюється.

Порядок виконання роботи:

1. Зібрали схему генератора лінійно змінюється напруги, зображену на рисунку 12.1.

Рисунок 12.1 - Генератор напруги, що лінійно змінюється, на біполярному транзисторі

2. Встановили значення параметрів елементів у відповідності зі схемою.

3. Встановили параметри функціонального генератора у відповідності з рисунком 12.2.

Рисунок 12.2 - Налаштування функціонального генератора

4. Включили схему. Розгорнули та налаштували осцилограф, змінюючи чутливість і тривалість розгортки. На екрані спостерігали зміну вихідного сигналу (Рисунок 12.3).

Рисунок 12.3 - Осцилограма вихідної напруги

5. Змінюючи параметри схеми спостерігали за зміною вихідної напруги.

6. Змінюючи параметри схеми продемонстрували зміну вихідної напруги.

Висновок: побудували схему і вивчили принцип роботи генераторів напруги, що лінійно змінюється.

Лабораторна робота 1

Тема: Вимірювання опору за допомогою амперметра і вольтметра.

Прилади і матеріали: R1 – резистор змінний 470 Ом; R2 – резистор 330 Ом; R3 – 680 Ом; РА1 – авометр Ц43101; PВ2– авометр.

Хід роботи:

Зібрали схему як на рисунку 4.1:

Рисунок 4.1

Підключили до джерела живлення 0-15В і встановили напругу живлення на вході схеми 10В.

Повернули ручку R, встановили по черзі в крайнє ліве, середнє і праве положення.

Записали показання приладів: U1=10В; U2=0,7В; U3=5В; I1=11мA; I2=0,8 мA; I3=6 мA.

Розрахували значення опору досліджуваної ділянки ланцюга при трьох положеннях ручки змінного резистора по формулі:

1) 2)

3)

Обчислили середнє арифметичне результатів трьох вимірювань по формулі:

.

Обчислили абсолютну погрішність вимірювання опору методом, амперметра і вольтметра для кожного положення ручки R0 по формулі:

1) 2)

3)

Обчислили абсолютні помилки непрямих змін опору ділянки ланцюга за формулою:

1) 2)

3)

Висновок: в результаті роботи були закріплені навички по збиранню, користуванню вимірювальними приладами, навчилися визначати опір ланцюга методом вольтметра і амперметра.

Лабораторна робота №2

Тема: Вивчення послідовного з'єднання провідників і перевірка падіння напруги на окремих провідниках за законом Ома.

Прилади і матеріали: R1 – 200 Ом; R2 – 27 Ом; R3 – 470 Ом; PA1 – Ц43101 PВ1 – Ц4342.

Хід роботи:

Зібрали схему, приведену на рисунку 4.2

Рисунок 4.2

Заміряли падіння напруги на кожному резисторі (Рисунок 4.3), а також загальне падіння напруги і силу струму. Записали значення.

U1=2 В; U2=0,3 В; U3=4,7 В; Uзаг=10 В; Iзаг=10 мA

Рисунок 4.3

Розрахували падіння напруги на окремих елементах ланцюга за законом Ома.

Обчислення:

В результаті обчислення одержали, що Uзаг≠Uвим, пояснюється це погрішністю приладів, методом вимірювання.

Висновок: в результаті лабораторної роботи були закріплені навички по збірці електричного ланцюга, закріплені навички по роботі з вимірювальними приладами, розраховано падіння напруги на окремих елементах ланцюга за законом Ома.

Лабораторна робота №3

Тема: Перевірка першого закону Кирхгофа для паралельного з'єднання провідників.

Прилади і матеріали: R1 – резистор 3,3 кОм; R2 – 4,7 кОм; R3 – резистор 10 кОм; РВ1-авометр Ц43101; РВ2-авометр Ц4342.

Хід роботи:

Зібрали схему як на рисунку 4.4:

Рисунок 4.4 – Схема паралельного з'єднання провідників

Провели необхідні вимірювання:

I1=3 мА; I2=2 мА; I3=1,3 мА; Iзаг=6,5 мА; U=10В.

Обчислили значення струму по першому закону Кирхгофа:

Порівняли отриманий результат з відомим:

6,5 - 6,3 = 0,2 (мА).

Висновок: в результаті лабораторної роботи були закріплені навички по збірці електричного ланцюга, навчилися застосовувати перший закон Кирхгофа на практиці.

Лабораторна робота №4

Тема: Вимірювання роботи і потужності постійного струму.

Прилади і матеріали: R1 – резистор1кОм; R2 – 1.5 кОм; РА1- авометр Ц43101; PВ2- авометр Ц4342.

Хід роботи:

Зібрали схему як на рисунку 4.5:

Рисунок 4.5

Провели необхідні вимірювання: U=10 В; I=4 мA.

Обчислили загальний опір резистора:

Обчислили потужність за формулою:

Паралельно: зібрали схему як на рисунку 4.6:

Рисунок 4.6

Провели необхідні вимірювання: U=10В; I=17мA.

Обчислили загальний опір резисторів:

Обчислили потужність за формулою:

Висновок: в результаті роботи були закріплені навички роботи з лабораторними стендами, навчилися обчислювати потужність паралельного і послідовного з'єднання провідників.

Лабораторна робота №5

Тема: Дослідження явищ індукції і самоіндукції.

Прилади і матеріали: R1-резистор 3,3 кОм; R2-резистор 2,2 кОм; 1 кОм; R3-резистор 680 кОм; ВD1-КД510А; N-осцилограф.

Хід роботи:

Зібрали схему як на рисунку 4.7:

Рисунок 4.7

Подали прямокутні імпульси амплітудою 1В і частотою 50-200 Гц.

Виміряли амплітуду напруги на R2-(при R2=1кОм і при R2=2,2кОм).

Виміряли тривалість імпульсів на R2 при різних значеннях.

Накреслили осцилограму:

Осцилограма пояснюється накопиченням напруги, намагніченням і розмагнічуванням.

Висновок: в результаті роботи закріплені навички по збірці ланцюга, проведені дослідження явища самоіндукції. При значенні опору 1 кОм амплітуди збільшилася до 30 В, а при 2,2 кОМ – 53 В.

Лабораторна робота №7

Тема: Перевірка закону Ома при послідовному з'єднанні індуктивності і місткості для резонансу напруг.

Прилади і матеріали: С1-0,1мкФ; L1-котушка індуктивності.