Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
upios_lab_avt.pdf
Скачиваний:
83
Добавлен:
09.06.2015
Размер:
7.23 Mб
Скачать

Электронный

учебно-методический комплекс

УСТРОЙСТВА ПРИЕМА

И ОБРАБОТКИ

СИГНАЛОВ

Учебная программа дисциплины Учебное пособие Лабораторный практикум

Автоматизированный лабораторный практикум с применением Internet-технологий

Методические указания по лабораторным работам Методические указания к лабораторным работам № 1–8

Методические указания по курсовому проектированию Методические указания по самостоятельной работе Банк тестовых заданий в системе UniTest

Красноярск ИПК СФУ

2008

УДК 621.396.96 ББК 32.811.3 З-27

Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Устройства приема и обработки сигналов» подготовлен в рамках инновационной образовательной программы «Структурная перестройка научно-образовательного центра "Радиоэлектроника"», реализованной в ФГОУ ВПО СФУ в 2007 г.

Рецензенты:

Красноярский краевой фонд науки; Экспертная комиссия СФУ по подготовке учебно-методических комплексов дисциплин

З-27

Устройства приема и обработки сигналов.

Версия 1.0

[Электронный ресурс] :

 

автоматизированный

лабораторный практикум с

применением

Internet-технологий /

 

Ф. В. Зандер, В. И. Коваленок, Д. Ю. Худоногов ; под. ред. С. А. Подлесного. – Электрон. дан.

 

(7 Мб). – Красноярск : ИПК СФУ, 2008. – (Устройства приема и обработки сигналов : УМКД

 

№ 45-2007 / рук. творч. коллектива Ф. В. Зандер). – 1 электрон. опт. диск (DVD). – Систем.

 

требования : Intel Pentium (или аналогичный процессор других

производителей)

1 ГГц ;

 

512 Мб оперативной

памяти ; 7 Мб свободного дискового пространства ; привод

DVD ;

 

операционная система Microsoft Windows 2000 SP 4 / XP SP 2 / Vista (32

бит) ; Adobe Reader 7.0

 

(или аналогичный продукт для чтения файлов формата pdf).

 

 

 

ISBN 978-5-7638-1052-3 (комплекса)

ISBN 978-5-7638-1421-7 (практикума)

Номер гос. регистрации в ФГУП НТЦ «Информрегистр» 0320802416 от 27.11.2008 г. (комплекса)

Настоящее издание является частью электронного учебно-методического комплекса по дисциплине «Устройства приема и обработки сигналов», включающего учебную программу, учебное пособие, лабораторный практикум, методические указания по курсовому проектированию, методические указания к лабораторным работам «Устройства приема и обработки сигналов. Аппаратно-программный комплекс с удаленным доступом “Частотный детектор”», методические указания к лабораторным работам № 1–8, методические указания к самостоятельной работе, контрольно-измерительные материалы «Устройства приема и обработки сигналов. Банк тестовых заданий», наглядное пособие «Устройства приема и обработки сигналов. Презентационные материалы».

Рассмотрены задачи, методы и особенности автоматизированного лабораторного практикума с удаленным доступом (АЛП УД) по исследованию узлов и блоков устройств приема и обработки сигналов (УПиОС). Приведены задания и методические указания к лабораторным работам по экспериментальному исследованию

и моделированию входных цепей и частотных детекторов УПиОС, исследованию технологического и температурного разброса.

Предназначен для студентов укрупненной группы 210000 «Электронная техника, радиотехника и связь» и учащихся технических специальностей вузов, колледжей, профессиональных училищ и лицеев для использования в лабораторном практикуме дисциплины УПиОС и других родственных дисциплин, выполняемом на базе сетевой лаборатории Сибирского федерального округа [www.alpsib.ru] с помощью АПК УД УПиОС.

© Сибирский федеральный университет, 2008

Рекомендовано к изданию Инновационно-методическим управлением СФУ

Редактор И. Н. Байкина

Разработка и оформление электронного образовательного ресурса: Центр технологий электронного обучения информационно-аналитического департамента СФУ; лаборатория по разработке мультимедийных электронных образовательных ресурсов при КрЦНИТ

Содержимое ресурса охраняется законом об авторском праве. Несанкционированное копирование и использование данного продукта запрещается. Встречающиеся названия программного обеспечения, изделий, устройств или систем могут являться зарегистрированными товарными знаками тех или иных фирм.

Подп. к использованию 17.09.2008 Объем 7 Мб

Красноярск: СФУ, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79

Оглавление

 

Оглавление.............................................................................

3

Список используемых сокращений.....................................

5

Предисловие...........................................................................

7

Введение.................................................................................

8

1.Автоматизированный лабораторный практикум

судаленным доступом на базе технологий national

instruments............................................................................

12

ОбобщеннаясхемапостроенияАЛПУД..................................................................

12

1.2. Компьютерныеизмерительные технологииNational Instruments ..................

14

1.3. Обобщеннаясхемапостроениясистем АЛПУДсприменением

 

технологийNational Instruments.........................................................................................

21

1.4. СистемаАЛПУД«УПиОС» ................................................................................

24

2. Принципы построения и исследования входных цепей

устройств приема и обработки сигналов..........................

33

2.1. ОбщиесведенияовходныхцепяхУПиОС.......................................................

33

2.2. Основныехарактеристикивходныхцепей.......................................................

34

2.3. Обобщеннаяэквивалентная схемаодноконтурныхвходныхцепей.............

35

2.4. Видывходныхцепей...........................................................................................

39

2.5. Частотнаяхарактеристикавходнойцепи..........................................................

40

2.6. Одноконтурныевходныецепи спеременнойнастройкой..............................

41

3. Принципы построения и исследования частотных

 

детекторов устройств приема и обработки сигналов.......

49

3.1. Общиесведения очастотныхдетекторахУПиОС..........................................

49

3.2. Основныехарактеристики частотныхдетекторов..........................................

50

3.3. Частотныедетекторыспреобразованием частотноймодуляциив

 

амплитуднуюмодуляцию...................................................................................................

51

3.4. Частотныедетекторыспреобразованием частотноймодуляциив

 

фазовую...............................................................................................................................

55

3.5. Дробныйчастотныйдетектор............................................................................

57

4. Аппаратно-программный комплекс «устройства

 

приема и обработки сигналов» .........................................

59

4.1. Описаниекомплекса...........................................................................................

59

4.2. Автоматизированный лабораторныймакетАПК«УПиОС»...........................

62

4.3. Клиентскоепрограммное обеспечениеАПК«УПиОС» ..................................

67

5. Исследование частотных детекторов и входных цепей

посредством моделирования на ПЭВМ.............................

70

5.1. Исследованиеэлектронныхсхемпосредством моделированияна

 

ПЭВМвсредеAltium Designer 6 (Protel)..........................................................................

70

Устройства приема и обработки сигналов. Автоматизированный лабораторный практикум

-3-

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

5.2. Исследованиевходныхцепей...........................................................................

82

5.3. Исследованиеэлектронныхсхемпосредством моделированияна

 

ПЭВМвсистемы автоматизированногопроектированияOrCAD 9.1 ...........................

92

5.4. Исследованиечастотныхдетекторов...............................................................

95

6. Лабораторные исследования на базе сетевой

 

лаборатории .......................................................................

102

6.1. Основныефункциональныехарактеристики..................................................

102

6.2. Методикапроведения лабораторныхисследований....................................

107

7. Лабораторные работы по исследованию входных

 

цепей и частотных детекторов ........................................

113

Лабораторнаяработа1 Исследованиевходнойцепи.......................................

113

Лабораторнаяработа2 Исследованиечастотныхдетекторов.........................

132

Библиографический список.............................................

151

Устройства приема и обработки сигналов. Автоматизированный лабораторный практикум

-4-

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АЛМ

– автоматизированный лабораторный макет

АЛП

– автоматизированный лабораторный практикум

АЛП УД

– автоматизированный лабораторный практикум с удаленным

 

доступом

АМП

– аналоговый мультиплексор

АПК

– аппаратно-программный комплекс

АПК УД

– аппаратно-программный комплекс с удаленным доступом

АССОД

– автоматизированная система сбора и обработки данных

АЦП

– аналогово-цифровой преобразователь

БЗУ

– буферное запоминающее устройство

ВАХ

– вольт-амперная характеристика

ИО

– исследуемый объект

ИЭТР

– интерактивное электронное техническое руководство

ОМ

– объектный модуль

ПА

– программируемый аттенюатор

ПО

– программное обеспечение

ПК

– персональный компьютер

ПЛИС

– программная логическая интегральная схема

ПУ

– программируемый усилитель

РД

– регистр данных

ПЭВМ

– персональная электронно-вычислительная машина

УВХ

– устройство выборки-хранения

УСД

– устройство сбора данных

ФНЧ

– фильтр низких частот

ЦАП

– цифровой аналоговый преобразователь

ЦКП

– центр коллективного пользования

ЦУ

– цифровое устройство

ЭДС

– электродвижущая сила

API

Application Programming Interface – набор методов (функций),

 

который программист может использовать для доступа к

 

функциональности программной компоненты (программы, мо-

 

дуля, библиотеки)

CAM

Computer Aided Manufacturing – компьютерная поддержка про-

 

изводства изделий

CASE

Computer Aided Software Engineering – компьютерная поддерж-

 

ка разработки программных средств

DAQms

– последняя версия драйвера NI-DAQ с новыми функциями и ин-

 

струментами для управления измерительными устройствами

DataSock-

– протокол обмена, поддерживаемый LabVIEW, для совместного

et

использования динамически меняемых данных

DVD

– Digital Versatile Disc – цифровой многоцелевой диск. Носитель

 

информации в виде диска, внешне схожий с компакт-диском,

Устройства приема и обработки сигналов. Автоматизированный лабораторный практикум

-5-

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

однако имеющий возможность хранить бо́льшийобъём ин-

 

формации за счёт использования лазера с меньшей длиной

 

волны, чем для обычных компакт-дисков

LabVIEW

Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench –

 

среда разработки и платформа для выполнения программ, соз-

 

данных на графическом языке программирования "G" фирмы

 

National Instruments (США)

NI

– National Instruments

PXI

– Compact PCI Extension For Instrumentation – расширение шины

 

Compact PCI для использования в инструментальных системах

 

(модульная аппаратная платформа, активно использующая

 

возможности шины Compact PCI (модификация шины РСТ) и

 

программных технологий Microsoft Windows)

TCP

– Transport Control Protocol – транспортный протокол

IP

– Internet Protocol – Интернет-протокол

USB

– Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина,

 

предназначенная для периферийных устройств. Шина USB

 

представляет собой последовательный интерфейс передачи

 

данных для среднескоростных и низкоскоростных периферий-

 

ных устройств

Устройства приема и обработки сигналов. Автоматизированный лабораторный практикум

-6-

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]