Порядок выполнения работы
Задание 1. Выполнить начальные установки.
На осциллографе С1-117 установить:
СИНХР. в положение «А и Б»;
V/дел. каналов «А» и «Б» в положение 0,2 V;
ВРЕМЯ/ДЕЛ. в положение 1 mS;
РЕЖИМ каналов «А» и «Б» в положение ~ ;
синхронизация в положение АВТ., ВНУТР.;
На генераторе Г3-18 установить:
шкала вольтметра в положение 31,6 V;
пределЫ шкалы вольтметра в положение 1 V (30 dB);
ВНУТР. 600 Ω в положение Вкл.;
Внеш. Нагрузка Ω в положение 600;
Рег. выхода в крайнее левое положение;
ЧАСТОТА Hz в положение 20;
МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ в положение 10;
На лабораторном стенде установить:
Усилитель в положение ВЫКЛ.;
R1, R2, R3, C1, C2 в отпущенное состояние;
Включить тумблеры СЕТЬ генератора Г3-18 и осциллографа С1-117, включить блок питания лабораторного стенда в сеть электропитания.
Задание 2. Наблюдение сигнала на входе лабораторного стенда.
подключить канал «А» осциллографа к разъему Осц. выход (сигнал на выходе фильтра), а канал «Б» осциллографа к разъему Осц. вход (сигнал на входе фильтра) лабораторного стенда, выход генератора сигналов – к разъемам Генер. вход лабораторного стенда, СОБЛЮДАЯ ПОЛЯРНОСТЬ;
на генераторе по внутреннему вольтметру, изменяя положение ручки РЕГ. ВЫХОДА, установить значение 0,25 V (соответствует переменному напряжению 200 mV на входе лабораторного стенда;
на экране осциллографа должен отображаться синусоидальный сигнал (сигнал канала «Б»);
вращением ручки УРОВ. (уровень синхронизации) осциллографа добиться устойчивого изображения сигнала на экране;
изменяя положение ручки РЕГ. ВЫХОДА генератора, по шкале осциллографа более точно установить амплитуду сигнала равной 200 mV и поддерживать ее на протяжении всей работы;
с помощью регулятора канала «Б» осциллографа расположить наблюдаемый синусоидальный сигнал на экране таким образом, чтобы его верхняя граница совпадала с верхней линией сетки осциллографа.
Задание 3. Исследование АЧХ и ФЧХ полосового фильтра.
на лабораторном стенде установить переключатель в положение ПФ;
на лабораторном стенде перевести переключатель Усилитель в положение ВКЛ;
на экране осциллографа должен появиться второй синусоидальный сигнал (сигнал канала «А»);
с помощью регулятора канала «А» осциллографа расположить наблюдаемый синусоидальный сигнал в нижней половине экрана осциллографа;
увеличивая частоту сигнала от 200 Гц до 100 кГц вращением ручки ЧАСТОТА Hz и переключением МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ генератора, с помощью осциллографа снять амплитудно-частотную (АЧХ) и фазо-частотную (ФЧХ) характеристики полосового фильтра;
повторить пункты б – д для различных значений R и C, поочередно включая соответствующие переключатели R1, R2, R3, C1, C2 (значения сопротивлений и емкостей для каждого фильтра приведены в Таблице 1);
перевести переключатели R1, R2, R3, C1, C2 в отпущенное положение.
Задание 4. Исследование АЧХ и ФЧХ фильтра нижних частот.
установить переключатель стенда в положение ФНЧ;
повторить действия пункта д задания 3 для следующих частот сигнала: 30, 100, 200, 500, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 10000, 15000, 20000 Гц;
повторить действия пункта б для различных значений R и C, поочередно включая соответствующие переключатели R1, R2, R3, C1, C2;
перевести переключатели R1, R2, R3, C1, C2 в отпущенное положение.
Задание 5. Исследование АЧХ и ФЧХ фильтра верхних частот.
установить переключатель стенда в положение ФВЧ;
повторить действия пункта д задания 3 для следующих частот сигнала: 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 40, 60, 80, 100, 150 кГц (при частотах выше 15 кГц следует поддерживать уровень входного сигнала постоянным, как указано в пункте д задания 2);
повторить пункт б для различных значений R и C, поочередно включая соответствующие переключатели R1, R2, R3, C1, C2.
Перевести Рег. выхода в крайнее левое положение и выключить приборы. Выключить тумблеры СЕТЬ генератора Г3-18 и осциллографа С1-117, отключить источник питания лабораторного стенда.
Построить АЧХ и ФЧХ исследуемых фильтров, по полученным АЧХ определить частоты среза и полосы пропускания.
Таблица 1
Тип фильтра |
R1 |
R2 |
R3 |
C1 |
C2 |
ПФ |
680кОм |
300 кОм |
150 кОм |
1,3нФ |
3,3 нФ |
ФНЧ |
10 кОм |
4,3 кОм |
2,4 кОм |
0,2 нФ |
1 нФ |
ФВЧ |
47 кОм |
10 кОм |
6,8 кОм |
4,7 нФ |
10 нФ |
Список рекомендуемой литературы
Шило В. Л. Линейные интегральные схемы. – М.: Сов. радио, 1979.
Быстров Ю. А., Мироненко И. Г., Хижа Г. С. Электронные цепи и устройства. – СПб .: Энергоатомиздат, 1999.
Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника. Полный курс: Учебник для вузов. – М.: Горячая Линия – Телеком, 2000. – 768 с.
Гусев В. Г. Электроника и микропроцессорная техника: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк., 2004.
Степаненко И. П. Основы микроэлектроники: Учеб. пособие для вузов. – М.: Лаб. базовых знаний, 2003.