Домашнее задание
1. В тетради по лабораторным занятиям нарисовать схемы RC и RL интегрирующих и дифференцирующих четырехполюсников.
2. Нарисовать схемы соединения измерительных приборов для исследования переходных характеристик цепей.
3. Рассчитать с помощью ЭВМ и построить графики переходных характеристик выходного напряжения двух интегрирующих и двух дифференцирующих RCчетырехполюсников с различными параметрами элементов цепи по приведенным вариантам (таблица 2).
Таблица 2
Вариант |
R кОМ |
С пФ |
1 |
10 |
8200 |
|
10 |
4700 |
2 |
10 |
10000 |
|
10 |
8200 |
3 |
7,5 |
8200 |
|
7,5 |
4700 |
4 |
7,5 |
10000 |
|
7,5 |
8200 |
Рекомендации по расчету даны в первом разделе пособия.
Формулы переходных характеристик записать в тетрадь, а характеристики однотипных цепочек построить по точкам на одной координатной сетке.
4. Рассчитать и показать на характеристиках постоянную времени цепей. Оценить, как влияют параметры элементов на форму переходных характеристик.
5. Объяснить качественно вид переходных характеристик в области малого, среднего и большого временного интервала.
В Н И М А Н И Е !
Без выполненного в тетради домашнего задания студент к лабораторному занятию не допускается и ему зачитывается прогул по неуважительной причине.
Лабораторные задания и методические указания
Задание 1. Исследовать переходные характеристики интегрирующей цепи при различных значениях параметров элементов.
Н
а
рабочем столе EWB
собрать схему (рис. 3) для исследования
переходных характеристик интегрирующей
RC-цепи.
В качестве источника входного сигнала
использовать функциональный генератор
(Function
Generator).
Сигнал с выхода генератора подать на
вход исследуемой схемы и на вход A
осциллографа. В работе используется
режим внешней синхронизации, поэтому
входной сигнал подать также на зажимы
внешней синхронизации осциллографа.
Выходной сигнал подать на вход B
осциллографа. Входной сигнал сделать
красным, выходной оставить черным.Установить значение элементов схемы R и С в соответствии с заданным вариантом.
Генератор перевести в режим генерации прямоугольных импульсов на частоте 1 кГц.
Установить отношение длительности импульса входного сигнала к периоду повторения (DUTY CYCLE) равным 50. В этом случае длительность импульса будет составлять 50% от длительности периода.
Установить амплитуду выходного сигнала 500 мВ. Так как генератор выдает биполярные импульсы, перепад напряжения выходного сигнала составит 1 В.
Установить постоянную составляющую выходного сигнала (OFFSET) 500 мВ.
Установить длительность развертки не более 0,05 ms/div.
Чувствительность по каналам установить равной 1V/Div.
Перевести осциллограф в режим AC.
Произвести запуск моделирования.
На экране осциллографа установится изображение переднего фронта входного импульса прямоугольной формы и переходная характеристика RC цепи.
Перевести осциллограф в режим Expand. Зарисовать входной сигнал и переходную характеристику. Используя визирные линии красного и синего цвета произвести измерение постоянной времени цепи. Для этого установить красную визирную линию в начало импульса. Синюю визирную линию установить в то место изображения выходного сигнала, где его величина отличается от 1 в e (2,73) раз. В индикаторном окне под экраном прочтите и запишите величину τ=T2-T1.
1.12. Измените параметры элементов в соответствии с заданием и получите новую переходную характеристику. Зарисуйте ее в том же временном масштабе, что и предыдущую характеристику.
Задание 2. Исследуйте переходные характеристики дифференцирующих RCцепочек. Для этого на схеме рис.3 поменяйте местами резистор и конденсатор, получите характеристики цепочек с разными параметрами и зарисуйте их в одном масштабе. Определите постоянные времени.