1.3. Описание лабораторной установки

Установка для выполнения лабораторных работ состоит из стенда УМ-16 со сменной платой и внешних измерительных приборов: генератора сигналов, осциллографа и различного рода вольтметров.

Вид верхней панели стенда УМ-16 изображен на рис. 1.4.

Рис.1.4. Внешний вид верхней панели лабораторного стенда УМ-16

В верхней части панели имеются два независимых регулируемых источника постоянного напряжения U1 и U2 с вольтметрами и потенциометрами установки их величины. Здесь же находятся гнезда для подключения к источнику переменного напряжения U . Источники включаются с помощью сетевого тумблера. В правой части стенда расположены по два независимых магазина сопротивлений, емкостей и индуктивностей. В левой части расположены генератор пилообразного напряжения и генератор прямоугольных импульсов (в данных работах не используются). В центре находится сменная плата. Ее выводы подключены к гнездам стенда Л1-Л8 и П2-П6. Эти же гнезда предназначены для подключения измерительных приборов. По обе стороны от платы имеются гнезда общей шины - ““.

6

При работе на стенде УМ-16 необходимо помнить, что перед каждой сборкой очередной схемы тумблер “Сеть” следует выключать, а внешние измерительные приборы от него отсоединять. Лишь после того, как вы убедитесь в правильности сборки схемы, измерительные приборы вновь можно подключить, а питание стенда включить.

1.4. Порядок выполнения работы

1. Соберите на стенде УМ-16 схему ФНЧ (см.рис.1.2,а), использовав резистор и конденсатор по указанию преподавателя. Подключите к входу фильтра генератор сигналов Г3-111 и вольтметр В3-38, а к выходу вольтметр В7-26 или комбинированный прибор Щ-4313. Включите измерительные приборы. После их прогрева в течение 2-3 мин. они готовы к работе.

Снимите ЛАЧХ данного фильтра. Для этого с помощью генератора установите на его входе гармонический сигнал с частотой f=20 Гц и напряжением U_вх=1В. Увеличивая частоту входного сигнала при сохранении величины напряжения, следует зарегистрировать изменение выходного напряжения вплоть до его практического исчезновения. При снятии ЛАЧХ с целью удобства её построения рекомендуется следующий ряд значений частот: (10, 12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80)10ⁿ , где n = 0,1,2,... Используя формулу (1.2), рассчитайте теоретическую ЛАЧХ, а по формуле (1.4) найдите частоту среза данного фильтра.

2. Соберите схему ФВЧ (см.рис.1.2,б) с теми же параметрами резистора и конденсатора. Снимите ЛАЧХ. Измерения выходного напряжения проводите вплоть до практического достижения им уровня входного сигнала. Для расчета ЛАЧХ используйте формулу (1.3).

3. Соберите схему интегратора. Для этого измените параметры цепи, представленной на рис.1.2,а, в соответствии с длительностью (по указанию преподавателя) подаваемых на его вход прямоугольных знакопеременных импульсов (меандра). Амплитуду напряжения импульсов возьмите равной 1В. С помощью осциллографа С1-68 зарегистрируйте и зарисуйте форму входного и выходного сигналов. По формуле (1.5) проинтегрируйте входной сигнал для условий эксперимента и сравните его с данными, полученными из осциллограммы.

4. Соберите схему дифференциатора и выполните указания, аналогичные п.3. Измерьте с помощью осциллографа длительность выходных импульсов и сравните их с постоянной времени RC-цепи.

7