Сборник лабораторных работ к изданию

8.3.2.Действительное значение напряжения определите по вольт-

метру В7-27.

8.3.3.Рассчитайте абсолютную, относительную и приведённую по-

грешность установки напряжения на выходе генератора по форму-

лам 3.4, 3.5, 3.6

U - абсолютная погрешность;

- относительная погрешность;

п - приведённая погрешность.

8.3.4.Аналогичную работу проведите для всех значений напряжения заданных преподавателем.

8.3.5.Результаты измерений и расчётов занесите в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

Ur(В)

Uд(В)

U (В)

%

пр%

8.4. Измерьте выходное напряжение генератора без согласованной нагрузки.

8.4.1. Соберите схему рисунок 3.3

Рисунок 3.3 - Схема измерения напряжения без согласованной нагрузки.

- 41 -

Установите на выходе генератора несколько значений напряжения,

указанных преподавателем.

8.4.2. Определите напряжение по вольтметру. Результаты измерений занести в таблицу 3.3. Объясните результаты измерений.

Таблица 3.3

Ur(В)

UВ(В)

10.Содержание отчёта

10.1.Результаты измерений.

10.2.Заключение о результатах поверки шкалы частот и шкалы напря-

жений.

10.3.Заключение о результатах измерений выходного напряжения на высокоомной нагрузке.

11.Контрольные вопросы зачета

11.1.Поясните назначение измерительного генератора.

11.2.Как классифицируются измерительные генераторы?

11.3.Поясните назначение блоков в структурной схеме генератора Г3109.

11.4.Для чего используется переключатель нагрузок?

11.5.Какую роль выполняет аттенюатор?

11.6.Перечислите типы задающих генераторов

11.7.Поясните принцип работы генератора типа RC.

11.8.Какую роль выполняет положительная и отрицательная обратная связь в схеме задающего генератора?

11.9.Поясните назначение органов настройки генератора.

11.10.При каком сопротивлении нагрузки внешний вольтметр покажет напряжение U 2 ?

-42 -

Приложение 3.1

к лабораторной работе № 3

ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ГЗ – 109

1. НАЗНАЧЕНИЕ Генератор сигналов низкочастотный ГЗ 109 предназначен для регу-

лирования, испытания и ремонта различных радиотехнических устройств в лабораторных и производственных условиях, в телевидении, радиовеща-

нии, акустике, технике связи.

Рисунок 3.4 – Генератор Г3-109

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

2.1. Диапазон генерируемых частот генератора от 20 Гц до 200 кГц пере-

крывается четырьмя под диапазонами с плавной перестройкой внутри поддиапазонов:

1поддиапазон (x l) от 20 до 200 Гц;

2поддиапазон (х 10) свыше 200 Гц до 2 кГц;

3поддиапазон (х 100) свыше 2 до 20 кГц;

4поддиапазон (x l000) свыше 20 до 200 кГц;

-43 -

2.2.Основная погрешность установки частоты не превышает ±(1+50/fн) % в диапазоне частот свыше 200 Гц до 20 кГц (2 и 3 под диапазоны);

2.3.Наибольшее значение опорного уровня выходного напряжения

генератора на гнезде «ВЫХОД 1» при сопротивлении нагрузки 50 Ом не менее 15В (максимальный ток в нагрузке более 0.3 А). Выходное напря-

жение должно плавно регулироваться в пределах не менее 20 дБ от свое-

го наибольшего значения.

2.4. В генераторе на гнезде «ВЫХОД 1» предусмотрена ступенчатая ре-

гулировка выходного напряжения. Регулировка должна осуществляться с помощью встроенного аттенюатора 60 дБ ступенями через 10 дБ. По-

грешность ослабления встроенного аттенюатора при активной нагрузке

50 Ом в рабочем диапазоне температур не превышает ± 0.5 дБ.

2.5. В генераторе предусмотрен внешний аттенюатор 40 дБ для подклю-

чения к гнезду «ВЫХОД 1» . Погрешность ослабления внешнего атте-

нюатора при активной нагрузке 50 Ом в рабочем диапазоне температур не превышает ± 0.5 дБ.

2.6. Наибольшее значение опорного уровня выходной мощности генератора на клеммах «ВЫХОД 2» при симметричных и не симметрич-

ных нагрузках 5, 50, 6000м и 5 кОм не менее 4 Вт.

2.7. Генератор обеспечивает свои технические характеристики в пределах норм, установленных ТУ, после времени установления рабочего режима,

равного 15 мин.

2.8.Мощность, потребляемая генератором от сети при номинальном напряжении, не превышает 130 В·А.

2.9.Генератор допускает непрерывную работу в рабочих условиях в те-

чение 8ч. при сохранении своих технических характеристик в пределах

норм, установленных ТУ.

- 44 -

3. ПРИЦИП ДЕЙСТВИЯ

Рисунок 3.5 - Схема электрическая структурная генератора ГЗ – 109

а) Задающий генератор;

б) Предварительный усилитель;

в) Усилитель мощности;

г) Согласующие трансформаторы;

д) Переключатель нагрузок;

е) Индикатор;

ж) Аттенюатор.

Источником синусоидального сигнала служит задающий RC – генера-

тор, сигнал с которого через предварительный усилитель поступает на усилитель мощности.

Рисунок 3.5 - Схемы задающего генератора типа RC – 3.6.1 схема с ис-

пользованием двухкаскадного усилителя, 3.6.2 – схема и использованием операционного усилителя.

- 45 -

Усилитель мощности обеспечивает получение на нагрузке 50 Ом напряжения 15 В среднеквадратических. Аттенюатор ослабляет выход-

ной сигнал на 60 дБ ступенями через 10 дБ. Это необходимо чтобы вы-

брать предел измерения в соответствии с напряжением, которое необходи-

мо получить на выходе генератора. Уровень сигнала, подаваемого на атте-

нюатор, измеряется индикатором выходного уровня. К усилителю быть подключены согласующие трансформаторы для работы на нагрузках 600

Ом и 5 кОм. Переключатель нагрузок необходимо устанавливать в поло-

жение, которое соответствует входному сопротивлению измеряемого объекта. Источник питания обеспечивает постоянным током задающий генератор, предварительный усилитель и усилитель мощности.

4. ПОРЯДОК РАБОТЫ

4.1 ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ И НАСТРОЙКИ.

Органы управления, настройки и подключения выведены на перед-

ней панели и задней стенке генератора.

Рисунок 3.7 – Лицевая панель генератора Г3-109

На передней панели расположены:

- 46 -

1 - ручка переключателя «МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ» - для переключения поддиапазонов;

2 - ручка тумблера включения генератора «СЕТЬ» ВКЛ

3 - шкала и ручка шкалы частот «Hz» - для плавной установки частоты в пределах каждого поддиапазона;

4 - ручка потенциометра «РЕГУЛИРОВКА ВЫХ.» для плавной установ-

ки выходного сигнала;

5 - шкала стрелочного прибора - для отсчета уровня выходного сигнала;

6 - ручка аттенюатора 60 дБ «15 mV» - «15 V» - для ступенчатой регули-

ровки выходного сигнала;

7 - разъем «СР» гнезда «ВЫХОД I»;

8 - ручка переключателя «НАГРУЗКА» - для переключения нагрузки гене-

ратора;

9 - Зажим малогабаритный ЗМП - 4 шт.;

Исходное положение органов управления:

ручка «РЕГУЛИРОВКА ВЫХ.» - крайнее левое положение;

переключатель «МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТ» - в положение «10»;

переключатель «НАГРУЗКА» - в положение «АТТ».

4.2. ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ Для подготовки генератора к работе необходимо:

включить вилку сетевого шнура в сеть 220 В, 50 и 400 Гц; поставить тумблер включения сети в положение «СЕТЬ» ВКЛ., при этом должна светиться сигнальная лампочка.

Для получения большей точности и стабильности частоты присту-

пайте к работе с генератором после 15 - минутного установления рабо-

чего режима генератора.

Для повышения надежности генератора и поучения от него более стабильных параметров соблюдайте нормальные условия эксплуатации.

- 47 -

4.3.ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

4.3.1.С помощью ручки плавной установки частоты и переключателя

«МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ» установите необходимую частоту выход-

ного сигнала.

Примечание. При переключении частотных поддиапазонов и плав-

ной перестройке частоты допускается время установления выходного напряжения генератора порядка 10 с.

4.3.2. Для получения сигнала с наименьшими нелинейными и частотными искажениями поставьте переключатель «НАГРУЗК» в положение

«АТТ.» и подайте сигнал на нагрузку не менее 50 Ом с гнезда «ВЫХОД

1» .

Регулировка уровня выходного напряжения с гнезда «ВЫХОД

1» осуществляется плавно с помощью потенциометра «РЕГУЛИРОВКА ВЫХ.» и ступенями с помощью встроенного аттенюатора «15 mV» и

внешнего аттенюатора 40 дБ.

Внешний аттенюатор 40 дБ подключается к гнезду «ВЫХОД 1» , а

сигнал на нагрузку снимается с выхода аттенюатора 40 дБ (аттенюатор

40 дБ выходит в состав прибора). Если нагрузка значительно больше 50

Ом, то сигнал на внешнюю нагрузку подаётся с нагрузки 50 Ом, которая подключается к гнезду «ВЫХОД 1» непосредственно или через аттеню-

атор 40 дБ (нагрузка 50 Ом входит в состав прибора). Подключение нагрузки необходимо для получения соответствия ослабления встроен-

ного аттенюатора и аттенюатора 40 дБ их градуировки.

4.3.3. При работе с внешними нагрузками 5, 50, 600 Ом и 5 кОм, подклю-

чаемыми к клеммам «ВЫХОД 2», нагрузка 50 Ом отключается от гнезда

«ВЫХОД 1».

Аттенюатор ставиться в положение «15 V».

Переключатель «НАГРУЗКА» ставиться в положение, соответству-

ющее величине внешней нагрузки. При симметричной нагрузке клемма

- 48 -

«С.Т» соединяется с клеммой, соединенной с корпусом генера-

тора. Нагрузка подсоединяется к двум другим клеммам. Средняя точка нагрузки соединяется с клеммой «С.Т».

При несимметричной нагрузке одна из клемм, к которым присоеди-

нена нагрузка, соединяется с клеммой, соединенной с корпусом генера-

тора. Клемма «С.Т.» от корпуса генератора и средняя точка нагрузки от клеммы "С. Т" отсоединяются.

Регулировка уровня выходного напряжения осуществляется плавно с помощью потенциометра «РЕГУЛИРОВКА ВЫХ.». Измерение напря-

жения на нагрузке производится с помощью внешнего прибора.

Примечание. При изменении выходного напряжения внешним воль-

тметром допускается биение стрелки вольтметра на частоте питающей се-

ти и ее гармоник.

4.3.4. При работе генератора с большим затуханием необходимо зазем-

лить только корпус генератора. Заземление приемника в этих случаях осуществляется через генератор. При заземлении клеммы на лицевой па-

нели не гарантируется погрешность деления аттенюатора.

- 49 -

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторной работы № 4

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛА С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛЛОГРАФА

- 50 -