5.3. Подготовка персонального компьютера к выполнению лабораторной работы

1. Выполнить пункты 1)*, 2)* и 3а параграфа 2.5.

Внимание! После запуска «Electronics Workbench» возможно появление на экране предупреждающего транспаранта (рис.3.4). Чтобы продолжить работу в «Electronics Workbench» следует мышью щелкнуть по панели «ОК».

Рис.5.6

Лаб раб 3

1…5

1…20

2. Открыть рабочую папку, для чего выполнить команды (рис.5.6):

 включить режим «Поиск», найти и открыть директорию «ТАР»;

 открыть папку «ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ»;

 открыть папку «Лаб.раб.»;

 выбрать и открыть папку с номером группы «Группа1» … «Группа 5» в соответствии с указаниями преподавателя;

 выбрать и открыть папку с номером варианта в соответствии с номером фамилии в классном журнале;

3. В соответствии с п.2.3 подготовить к работе текстовый редактор «Microsoft Word» и графический редактор «Paint».

4. Нажатием «Alt+Tab» вернуться к работе с файлом в среде «Electronics Workbench».

5.4. Выполнение исследований

5.4.1. Исследование пропорционального звена

Рис.5.7

1. После выполнения п. 5.5.2 в среде «Electronics Workbench» двойным щелчком по наименованию файла (или выделением файла и нажатием клавиши «Enter») запустить в работу подпрограмму модели пропорционального звена (рис.5.7).

Рис.5.8

2. После выполнения предыдущих действий на экране монитора появится изображение (рис.5.8) исследуемой схемы: генератор сигналов, модель пропорционального звена, измеритель частотных характеристик.

3. Проверить правильность соединения элементов исследуемой схемы.

Рис.5.9

4. Включить мышью работу схемы. При этом должны на Display Graphs появиться графики АЧХ и ФЧХ пропорционального звена (рис.5.13).

5. Открыть мышью графопостроитель (Display Graphs).

6. Установить исходные параметры измерителя частотных характеристик, при которых наблюдается удобные для анализа амплитудно и фазочастотная характеристики. Для этого:

1) Воспользоваться изображением измерителя частотных характеристик (рис.5.9), которое появляется (в «Electronics Workbench») после двойного щелчка мышью по его значку.

Таблица соответствия номеров позиций на изображении измерителя АЧХ ( рис.5.9) выполняемым функциям.

№ поз.	Выполняемая функция	№ поз.	Выполняемая функция
1; 2	включение режимов определения соответственно АЧХ и ФЧХ	9	линия подвижного визира, перемещается мышью по оси частот
3; 4	максимальная и минимальная частота частотного диапазона	10	уровень АЧХ на частоте установки визира по экрану
5; 7	установка максимальной и минимальной частоты диапазона	11;12	перемещение линии визира соответственно влево и вправо
6	кривая АЧХ или ФЧХ на экране условного прибора	13; 14	соответственно минимальный и максимальный измеряемый уровень (в дБ)
8	уровень АЧХ в децибелах на частоте установки визира 9;	15	частота, на которую установлена линия визира

Рис.5.10. Включение графопостроителя

1 – курсор мыши;

2 – включение координатной сетки;

3 – включение маркеров;

4 - раздвижение размера поля графопостроителя.

2) Воспользоваться рис.5.10 5.11 для подготовки к использованию режима графопостроителя.

1 – наименование файла модели схемы;

2 – включение маркеров;

3 – координатная сетка;

4 – шкала коэффициента усиления, положение курсора при изменении параметров шкалы;

5 – шкала частоты;

6 – коэффициент усиления;

7 – фаза;

8 - шкала фазы, положение курсора при изменении параметров шкалы;

9 - положение курсора при изменении параметров шкалы частоты;

10 – графики АЧХ и ФЧХ.

Рис.5.11. Функции графопостроителя

3) установить параметры изображения графопостроителя (рис.5.12).

7. Подобрать на Display Graphs параметры формирования изображения частотных характеристик при которых:

 графики занимают всю площадь условного экрана;

Рис.5.13

 масштаб соответствует наилучшему отражению характерных свойств частотных характеристик; точность оцифровки по вертикальной и горизонтальной осям 0.01; установлен режим координатной сетки «Toggle Grid».

8. Зафиксировать в «Отчете ... »:

 схему лабораторной установки;

 режим работы измерителя частотных характеристик;

 параметры Display Graphs;

 частотные характеристики.

10. По АЧХ определить коэффициент передачи пропорционального звена в децибеллах L [дБ] и в относительных единицах

. (5.10)

5.4.2. Исследование интегрирующего звена

Рис.5.14

1. В среде «Electronics Workbench» двойным щелчком по наименованию файла (или выделением файла и нажатием клавиши «Enter») запустить в работу подпрограмму модели интегрирующего звена (рис.5.7).

2. После выполнения предыдущих действий на экране монитора появится изображение (рис.5.14) исследуемой схемы: генератор сигналов, модель интегрирующего звена, измеритель частотных характеристик.

3. Выполнить п.п. 3 и 4 параграфа 5.4.1. При этом должны на Display Graphs появиться графики АЧХ и ФЧХ интегрирующего звена (рис.5.15).

4. Подобрать на Display Graphs параметры формирования изображения частотных характеристик .

5. Зафиксировать в «Отчете ... »:

 схему лабораторной установки;

 режим измерителя частотных характеристик;

 параметры Display Graphs;

 частотные характеристики.

6. Определить:

 по амплитудночастотной характеристике:

Рис.5.15

 коэффициент передачи звена в децибеллах L_и [дБ] и по формуле (5.10) в относительных единицах K_и;

 частоту среза _с;

 скорость спада графика АЧХ в децибелах на декаду (дБ/дек);

 по фазочастотной характеристике  фазовый сдвиг на частотах от нуля до бесконечности.

7. Записать формулу передаточной функции исследуемого интегрирующего звена.

8. Построить (см.п.5.2.3) АФЧХ исследуемого интегрирующего звена.

5.4.3. Исследование апериодического звена

Рис.5.16

1

Рис.3.16

. В среде «Electronics Workbench» двойным щелчком по наименованию файла (или выделением файла и нажатием клавиши «Enter») запустить в работу подпрограмму модели апериодического звена (рис.5.7).

Рис.5.17

2. После выполнения предыдущих действий на экране монитора появится изображение (рис.5.16) исследуемой схемы: генератор сигналов, модель апериодического звена, измеритель частотных характеристик.

3. Выполнить п.п. 3 и 4 параграфа 5.4.1. При этом на Display Graphs должны появиться графики АЧХ и ФЧХ апериодического звена (рис.5.17).

4. Подобрать на Display Graphs параметры формирования изображения частотных характеристик .

5. Зафиксировать в «Отчете ... »:

 схему лабораторной установки;

 режим измерителя частотных характеристик;

 параметры Display Graphs;

 частотные характеристики.

6. Определить:

 по амплитудночастотной характеристике:

 коэффициент передачи звена в децибеллах L_ап [дБ] и по формуле (5.10) в относительных единицах K_ап;

 частоту среза _с;

 постоянную времени Т;

 скорость изменения асимптотического графика АЧХ в дБ/дек на частотах <(1/Т);

 скорость изменения асимптотического графика АЧХ в дБ/дек на частотах >(1/Т);

• по фазочастотной характеристике:

– фазовый сдвиг на частоте =(1/Т);

 фазовый сдвиг на частотах <(1/Т) и <<(1/Т);

 фазовый сдвиг на частотах >(1/Т) и >>(1/Т).

7. Записать формулу передаточной функции исследуемого апериодического звена.

8. Построить (см.п.5.2.3) АФЧХ исследуемого апериодического звена.

5.4.4. Исследование реального дифференцирующего звена

Рис.5.18

1. В среде «Electronics Workbench» двойным щелчком по наименованию файла (или выделением файла и нажатием клавиши «Enter») запустить в работу подпрограмму модели реального дифференцирующего звена (рис.5.7).

Рис.5.19

2. После выполнения предыдущих действий на экране монитора появится изображение (рис.5.18) исследуемой схемы: генератор сигналов, модель реального дифференцирующего звена, измеритель частотных характеристик.

3. Выполнить п.п. 3 и 4 параграфа 5.4.1. При этом на Display Graphs должны появиться графики АЧХ и ФЧХ реального дифференцирующего звена (рис.5.19).

4. Подобрать на Display Graphs параметры формирования изображения частотных характеристик .

5. Зафиксировать в «Отчете ... »:

 схему лабораторной установки;

 режим измерителя частотных характеристик;

 параметры Display Graphs;

 частотные характеристики.

6. Определить:

 по амплитудночастотной характеристике:

 коэффициент передачи звена в децибеллах L_рд [дБ] и по формуле (5.10) в относительных единицах K_рд;

 постоянную времени Т;

 скорость изменения асимптотического графика АЧХ в дБ/дек на частотах <(1/Т);

 скорость изменения асимптотического графика АЧХ в дБ/дек на частотах >(1/Т);

 по фазочастотной характеристике:

 фазовый сдвиг на частоте =(1/Т);

 фазовый сдвиг на частотах <(1/Т) и <<(1/Т);

 фазовый сдвиг на частотах >(1/Т) и >>(1/Т).

7. Записать формулу передаточной функции исследуемого реального дифференцирующего звена.

8. Построить АФЧХ исследуемого реального дифференцирующего звена.

5.4.5. Исследование колебательного звена

Рис.5.20

1

Рис.3.16

. В среде «Electronics Workbench» двойным щелчком по наименованию файла (или выделением файла и нажатием клавиши «Enter») запустить в работу подпрограмму модели колебательного звена (рис.5.7).

2. После выполнения предыдущих действий на экране монитора появится изображение (рис.5.20) исследуемой схемы: генератор сигналов, модель колебательного звена, измеритель частотных характеристик.

3. Выполнить п.п. 3 и 4 параграфа 5.4.1. При этом на Display Graphs должны появиться графики АЧХ и ФЧХ колебательного звена (рис.5.21).

Рис.5.21

4. Подобрать на Display Graphs параметры формирования изображения частотных характеристик.

5. Зафиксировать в «Отчете ... »:

 схему лабораторной установки;

 режим измерителя частотных характеристик;

 параметры Display Graphs;

 частотные характеристики.

6. Определить:

 по амплитудночастотной характеристике:

 коэффициент передачи звена в децибеллах L_кол [дБ] и по формуле (5.10) в относительных единицах K_кол;

 частоту среза _с;

 постоянную времени Т;

 скорость изменения асимптотического графика АЧХ в дБ/дек на частотах <(1/Т);

 скорость изменения асимптотического графика АЧХ в дБ/дек на частотах >(1/Т);

 по фазочастотной характеристике:

 фазовый сдвиг на частоте =(1/Т);

 фазовый сдвиг на частотах <(1/Т) и <<(1/Т);

 фазовый сдвиг на частотах >(1/Т) и >>(1/Т);

 путем вычислений:

 постоянную времени Т₁ из формулы

; (5.11)

 степень затухания 

. (5.12)

7. Записать формулу передаточной функции исследуемого колебательного звена.

8. Построить АФЧХ исследуемого колебательного звена.