Министерство образования Республики Беларусь
Международный государственный экологический
университет имени А. Д. Сахарова
 |
Факультет мониторинга окружающей среды
Кафедра автоматизированных систем обработки информации
В. П. Яновский
Методические указания к лабораторным работам
по дисциплине «Электроника и автоматизация измерений»
Часть 1
Минск
МГЭУ им. А. Д. Сахарова
2010
ОГЛАВЛЕНИЕ
Лабораторная работа №1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ.. 5
1. Цель лабораторной работы.. 5
2. Сведения из теории. 5
2.1. Обобщенная классификация измерительных приборов. 5
2.2. Осциллограф универсальный С1-151. 6
2.3. Генератор сигналов низкочастотный Г3-131. 10
2.4. Вольтметр универсальный В7-77. 11
2.5. Методики измерений. 13
3. Задания и методические рекомендации. 16
3.1. Подготовка осциллографа к работе. 16
3.2. Измерение параметров сигналов. 17
3.3. Изучение аттенюатора напряжения. 19
3.4. Измерение сдвига фаз между гармоническими сигналами. 19
3.5. Измерение входного сопротивления осциллографа. 20
4. Отчет. 20
5. Вопросы и задания для самопроверки. 20
6. Литература. 21
Лабораторная работа №2. «Программный комплекс Electronics Workbench». 22
1. Цель лабораторной работы.. 22
2. Сведения из теории. 22
2.1. Возможности программного комплекса Electronics Workbench. 22
2.2. Основы работы.. 23
2.3. Создание схем.. 28
2.4. Необходимые виртуальные элементы.. 30
2.5. Необходимые виртуальные приборы.. 31
2.6. Осциллографические измерения. 34
3. Задания и методические рекомендации. 39
3.1. Исследование линейной электрической цепи постоянного тока. 39
3.2 Исследование линейной электрической цепи синусоидального тока. 40
4. Отчет. 43
5. Вопросы и задания для самопроверки. 44
6. Литература. 44
Лабораторная работа №3. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ.. 45
1. Цель лабораторной работы.. 45
2. Сведения из теории. 45
2.1. Спектры периодических сигналов. 45
2.2. Спектральный анализ сигналов. 47
2.3. Необходимые виртуальные приборы.. 49
2.4. Синтез сигналов. 50
3. Задания и методические рекомендации. 50
3.1. Анализ амплитудных спектров периодических сигналов. 50
3.2.Синтез периодических сигналов. 51
4. Отчет. 52
5. Вопросы и задания для самопроверки. 52
6. Литература. 52
Лабораторная работа №4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ ЛИНЕЙНЫМИ СИСТЕМАМИ С ПОСТОЯННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ.. 54
1. Цель лабораторной работы.. 54
2. Сведения из теории. 54
2.1. Комплексный коэффициент передачи линейной системы.. 54
2.2. Переходная и импульсная характеристики линейной системы.. 54
2.3. Простейшие линейные цепи и их характеристики. 55
2.4. Измерение характеристик линейных систем.. 59
2.5. Измеритель АЧХ и ФЧХ (Bode Plotter). 60
3. Задания и методические рекомендации. 60
3.1. Изучение RC-цепи интегрирующего типа. 60
3.2. Изучение RC-цепи дифференцирующего типа (фильтр верхних частот). 63
3.3. Изучение последовательного колебательного контура. 65
3.4. Изучение параллельного колебательного контура. 65
4. Отчет. 66
5. Вопросы и задания для самопроверки. 66
6. Литература. 67
Лабораторная работа №5. УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ.. 68
1. Цель лабораторной работы.. 68
2. Сведения из теории. 68
2.1. RC-каскад с ОЭ.. 68
2.2. RС-каскад с ОБ.. 70
2.3. RC-каскад с ОК (эмиттерный повторитель). 71
3. Задания и методические рекомендации. 72
3.1. Усилительный каскад с ОЭ.. 72
3.2. Усилительный каскад с ОБ.. 75
3.3. Усилительный каскад с ОК.. 75
4. Отчет. 76
5. Вопросы и задания для самопроверки. 76
6. Литература. 76
Лабораторная работа №6. ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ.. 78
1. Цель лабораторной работы.. 78
2. Сведения из теории. 78
2.1. Общие сведения. 78
2.2. Комплексный коэффициент усиления усилителя с обратной связью.. 78
2.3. Типы обратной связи. 79
2.4. Влияние отрицательной обратной связи на характеристики усилителей. 80
2.5. Местные обратные связи в резистивно-емкостном каскаде с общим эмиттером.. 81
2.6. Усилители с частотно-зависимой цепью отрицательной обратной связи. 82
3. Задания и методические рекомендации. 83
3.1. RC-каскад с отрицательной последовательной обратной связью по току. 83
3.2. RC-каскад с отрицательной параллельной обратной связью по напряжению.. 84
3.3. Избирательный усилитель. 84
4. Отчет. 85
5. Вопросы и задания для самопроверки. 86
6. Литература. 86
Лабораторная работа №7. ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ.. 87
1. Цель лабораторной работы.. 87
2. Сведения из теории. 87
2.1. Основные параметры ОУ.. 88
2.2. Линейные устройства на операционных усилителях. 90
3. Задания и методические рекомендации. 92
3.1. Измерение напряжения смещения Uсм. 92
3.2. Балансировка ОУ.. 94
3.3. ОУ без обратной связи. 94
3.4. Инвертирующий усилитель. 95
3.5 Исследование неинвертирующего усилителя. 96
3.6. Суммирующий усилитель. 96
4. Отчет. 96
5. Вопросы и задания для самопроверки. 96
6. Литература. 97
Лабораторная работа №8. ГЕНЕРАТОРЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ.. 98
1. Цель лабораторной работы.. 98
2. Сведения из теории. 98
2.1. Условия возникновения колебаний. 98
2.2. Условия самовозбуждения генератора. 99
2.3. RC-генераторы.. 100
3. Задания и методические рекомендации. 102
3.1. Изучение RC-генератора с мостом Вина. 102
3.2. Изучение RС-генератора с трехзвенной фазосдвигающей цепью типа R-параллель. 104
4. Отчет. 105
5. Вопросы и задания для самопроверки. 106
6. Литература. 106
Лабораторная работа №9. ЛИНЕЙНЫЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ С ПОСТОЯННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ.. 107
1. Цель лабораторной работы.. 107
2. Сведения из теории. 107
2.1. Прохождение сигналов через параметрические системы.. 107
2.2. Амплитудная модуляция. 109
2.3. Балансная амплитудная модуляция. 111
2.4. Преобразование частоты.. 112
2.5. Детектирование амплитудно-модулированных колебаний. 112
3. Задания и методические рекомендации. 113
3.1. Изучение аналогового перемножителя. 113
3.2. Получение и детектирование амплитудно-модулированных сигналов. 114
3.3. Получение и детектирование колебаний с балансной амплитудной модуляцией. 116
3.4. Преобразование частоты.. 116
4. Отчет. 118
5. Вопросы и задания для самопроверки. 119
6. Литература. 119
Лабораторная работа №1.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Используемые модули: №№ 1,4
1. Цель лабораторной работы
Цель лабораторной работы:
· ознакомиться с приборами, используемыми в лабораторном практикуме;
· ознакомиться с методикой измерений постоянных и переменных напряжений, частоты и фазы периодических сигналов;
· ознакомиться с методикой измерения входных и выходных сопротивлений электронных устройств.
2. Сведения из теории
Измерения занимают большой удельный вес в электротехнике, в разработке, исследовании и эксплуатации устройств промышленной электроники. Это связано с тем, что расчеты многих устройств дают лишь ориентировочные данные, а реальные режимы работы и оптимальные параметры можно установить только на основании эксперимента. Исследование же устройств промышленной электроники и их эксплуатация вообще немыслимы без измерительной аппаратуры, так как без нее невозможен не только количественный, но и качественный анализ интересующих нас явлений.
Специфика измерений заключается в необходимости определения большого числа параметров, имеющих широкие диапазоны возможных значений, а также в применении специальных методов измерений. Все это обусловливает чрезвычайное разнообразие и многотипность современной измерительной аппаратуры.
Ниже приводится классификация используемых измерительных приборов, дается краткая характеристика тех приборов, которые используются при выполнении лабораторных работ, и рассматриваются основные методы измерений с использованием этих приборов
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.