6 Порядок выполнения работы

6.1 Проверка подготовки студентов к лабораторной работе по вопросам самопроверки.

6.2 Получить инструктаж по технике безопасности.

ВНИМАНИЕ! Аккуратно обращайтесь с персональным компьютером и его периферийными устройствами. Соблюдайте требования эргономики. Проверьте наличие заземления устройств.

6.3 Включить персональный компьютер, для этого:

6.3.1 Включить рабочую станцию компьютерной сети с помощью сетевого переключателя на системном блоке “Power”.

6.3.2 Наблюдать загрузку компьютера.

6.3.3 Набрать на клавиатуре цифру 1 – загрузка с локального диска.

6.3.4 Для входа в систему нажать Ctrl + Alt + Delete.

6.3.5 После появления окна “Вход в систему” нажать Enter.

6.3.6 Наблюдать выход компьютера в операционную среду Windows.

6.3.7 Два раза щёлкнуть манипулятором мышь на ярлык “Мой компьютер”.

6.3.8 Выбрать диск D: найти папку Work, затем папку EWB 512 (программа Electronics Workbench 5.0); открыть файл WEWB 32. Получить изображение стандартного окна программы.

6.4 Собрать схему проведения исследований (рис.12.3). Соединить выход генератора с конденсатором. Для их соединения необходимо нажать левую клавишу манипулятора мышь в точке соединения в момент появления стрелки. Удерживая клавишу, перемещать манипулятор мышь по коврику. Отпустить клавишу необходимо в момент появления другой точки в нужном месте соединения. Появляющаяся линия – подтверждение правильности соединения. Аналогично включить остальные элементы схемы.

6.4.1 Установить значение емкости конденсатора согласно п.п. 3.4 данного методического руководства и значение резистивного сопротивления R, которое было рассчитано в домашнем задании. Чтобы установить значение элемента, надо два раза щёлкнуть левой клавишей манипулятора мышь на изображение элемента и поменять его значение в раскрывшемся окне, с помощью манипулятора мышь. Нажать “OK”, окно закроется, значение элемента изменится.

Рис. 12.3 Схема исследования пассивной дифференцирующей цепи

В данной схеме используются:

G - генератор сигнала - (генерирует сигналы различной частоты и длительности синусоидальной, треугольной и прямоугольной формы).

Осц. – осциллограф - для наблюдения формы сигналов на входе и выходе.

6.4.2 Чтобы наблюдать одновременно импульсы на входе и выходе цепи, надо соединить выход генератора со вторым каналом осциллографа. Эту линию соединения (на рис. 12.3 – линия (1)) выделить другим цветом, для чего два раза щёлкнуть левой клавишей манипулятора мышь на линию и в раскрывшемся окне выбрать другой цвет. Нажать “OK”, окно закроется, цвет линии поменяется.

6.5 Исследовать пассивную дифференцирующую цепь.

6.5.1 Щёлкнуть два раза на изображение генератора. Установить режим генерации синусоидальных импульсов, нажав на изображение синусоидальных импульсов в раскрывшемся окне лицевой панели генератора.

6.5.2 Установить частоту (frequency) 2 кГц, амплитуду (amplitude) 5В, длительность импульса (duty cycle) 50% от периода, изменяя эти данные в окошках напротив параметров в раскрывшемся окне лицевой панели генератора.

6.5.3 Включить режим анализа схемы, щелкнув манипулятором мышь на изображение I включателя, расположенного в правом верхнем углу панели инструментов.

6.5.4 Щёлкнуть два раза на изображение осциллографа, наблюдать временные диаграммы сигналов на экране осциллографа.

6.5.5 Щёлкнуть на изображение Expand лицевой панели осциллографа. Наблюдать временные диаграммы входного и выходного сигналов на расширенном экране.

6.5.6 Нажать манипулятором мышь надпись Pause на панели инструментов, остановив анализ построения программой временных диаграмм или отключить формирование сигналов, нажав левой клавишей манипулятора мышь на изображение 0 в правом верхнем углу окна.

6.5.7 Щелчками манипулятора мышь установить на лицевой панели осциллографа переключателем “время на деление” (Time base) – время, соответствующее наблюдению двух периодов колебания.

6.5.8 Установить переключателем “Вольт на деление” (U/div) – масштаб по оси амплитуд. Зарисовать входной и выходной импульсы в отчёт.

6.5.9 Измерить напряжение на входе (U_вх) и на выходе (U_вых), для чего установить манипулятор мышь на красном треугольнике 1 и, нажав клавишу манипулятора, перемещать визирную линию на максимальное значение входного сигнала. Записать значение VA1 (U_вх) в табл. 12.1. Аналогично измерить максимальное значение выходного сигнала. Записать значение VB1 (U_вых) в табл. 12.1. По этим значениям рассчитать коэффициент передачи цепи (К).

6.5.10 Измерить длительность входного и выходного сигнала.Для чего воспользоваться визирными линиями. На правом табло осциллографа отображаются значения разностей между соответствующими координатами первой и второй линии: T2-T1. Данные длительности входного и выходного сигналов занести в табл. 12.1.

Таблица 12.1

Таблица экспериментальных данных

Класс цепи	Форма входного сигнала	По расчету		Получено в эксперименте
		Rдиф	Rинт	Uвх	Uвых	К	tимп вх	tимп вых
Дифференцирующая цепь RC	Синусоидальная
	Треугольная
	Прямоугольная
Интегрирующая цепь RC	Синусоидальная
	Треугольная
	Прямоугольная
Активная дифференцирующая цепь ARC	Синусоидальная
	Треугольная
	Прямоугольная
Активная интегрирующая цепь ARC	Синусоидальная
	Треугольная
	Прямоугольная

6.5.11 На лицевой панели генератора установить режим генерации треугольных импульсов. Повторить п.п. 6.5.1...6.5.10.

6.5.12 На лицевой панели генератора установить режим генерации прямоугольных импульсов и постоянную составляющую (offset) сигнала на выходе генератора равной амплитуде импульса (см. п. 6.5.2). Повторить п.п. 6.5.1…6.5.10.

6.5.13 Выяснить влияние величины сопротивления резистора R на выходное напряжение дифференцирующей цепи, для чего подать на узел прямоугольный импульс. Изменять значения сопротивления резистора R (пять значений R, включая R_диф, R<R_диф<R). Зарисовать осциллограммы входного и выходного сигнала для R> R_диф (R= R_диф+1000).

6.6 Исследовать пассивную интегрирующую RC цепь.

6.6.1 Собрать схему, приведенную на рис 12.4.

Рис. 12.4 Схема исследования пассивной интегрирующей цепи

6.6.2 Установить значение резистивного сопротивления R, которое было рассчитано в домашнем задании (п. 3.5). Значение емкости конденсатора. С=29 нФ.

6.6.3 Подавать на цепь последовательно три вида напряжений (синусоидальное, треугольное, прямоугольное). Зарисовать осциллограммы сигналов на входе и выходе. Для каждого сигнала измерять значение входного и выходного напряжений, длительность входного и выходного сигнала и рассчитать коэффициент передачи цепи (К). [При исследовании данной цепи постоянную составляющую (offset) сигнала на выходе генератора установить равной нулю].

6.7 Исследовать активную дифференцирующую цепь.

6.7.1 Собрать схему, приведенную на рис. 12.5. Установить R1=300 Ом. Это сопротивление необходимо для нейтрализации влияния индуктивности соединительных проводов; C=29 нФ; R2=4 кОм.

Рис. 12.5 Схема исследования активной дифференцирующей цепи

6.7.2 Щёлкнуть два раза на изображение генератора. Установить режим генерации синусоидальных колебаний, нажав на изображение синусоидальных колебаний в раскрывшемся окне лицевой панели генератора.

6.7.3 Установить частоту (frequency) 2 кГц, амплитуду (amplitude) 1В и длительность импульса (duty cycle) 50% от периода, изменяя эти данные в окошках напротив параметров в раскрывшемся окне лицевой панели генератора. При подаче прямоугольных импульсов установить постоянную составляющую (offset) сигнала на выходе генератора равной 1.

6.7.4 Повторить п.п. 6.5.3…6.5.12.

6.8 Исследовать активную интегрирующую цепь.

6.8.1 Собрать схему, приведенную на рис. 12.6. Установить C=29 нФ, R=200 Ом.

Рис. 12.6 Схема исследования активной интегрирующей цепи

6.8.2 Повторить п.п. 6.6.3. При исследовании синусоидальных и треугольных колебаний на панели осциллографа выбрать режим AC, для прямоугольных колебаний – DC. Режим АС предназначен для наблюдения только сигналов переменного тока (в этом режиме на входе усилителя включается разделительный конденсатор, не пропускающий постоянную составляющую). В режиме DC (включен по умолчанию) можно проводить осциллографические измерения как постоянного, так и переменного тока.

6.9 Показать результаты выполнения работы преподавателю.

6.10 Выключить оборудование.

6.11 Составить отчет по работе.