Измерения в радиоэлектронике: Методические указания к лабораторным работам

Составители: А.А. Сорокин, канд. техн. наук, доц.; М.В. Вишенцев, канд. техн. наук, доц.; В.А. Рогожин, канд. техн. наук;

П.С. Алексеев, канд. техн. наук; С.Н. Аникин, канд. техн. наук;

А.В. Цветков, магистр

УДК 621.317.08 (075.8)

И37

	И37

 

УДК 621.317.08 (075.8)

Р е ц е н з е н т  канд. физ.-мат. наук, доц. каф. Н1 БГТУ И.Л. Коробова

Утверждено

редакционно-издательским

советом университета

© БГТУ, 2009

© Составители, 2009

П р е д и с л о в и е

Измерительные приборы играют в радиотехнике и электронике исключительную роль, так как позволяют получать информацию о параметрах сигналов, о характеристиках электронных устройств и систем различного назначения при их создании, изготовлении и эксплуатации. Составители настоящего практикума ставили целью дать студентам возможность получить реальные навыки работы с разнообразными по назначению современными измерительными средствами и технологиями, при объединении  аналоговой и цифровой измерительной техники современного уровня, сопрягаемой с компьютером. При этом студент должен работать не в виртуальном пространстве, а с реальными действующими макетами электронных устройств, используя современное программное обеспечение при обработке результатов измерений.

Исследуемые макеты являются аналоговыми, но измерительная техника цифровая. Многообразие отдельных измерительных приборов заменено универсальным комплексом, включающим в себя управляемый цифровой генератор функций (сигналов различной формы), цифровой частотомер, многофункциональный мультиметр, сопряженный с компьютером, и встроенный источник питания с индикацией напряжений. Для визуализации сигналов к комплексу прилагается осциллографическая приставка, которая может переводиться в режим спектроанализатора, что позволяет исследовать сигналы как во временной, так и в частотной областях. При выполнении работ студент измеряет, исследует, анализирует и самостоятельно интерпретирует полученные результаты. Одновременно он получает навыки практического применения специального универсального программного обеспечения –  LabVIEW.

Лабораторные работы выполняются фронтально. В перспективе предполагается, используя опыт данного практикума, создать аналогичный практикум по дисциплине «Радиотехнические цепи и сигналы».

Описание лабораторного измерительного комплекса

Лабораторный измерительный комплекс (рис. 1) является настольным измерительным прибором, предназначенным для проведения лабораторных и настроечных работ, а также профессиональных измерений.

Рис. 1. Внешний вид лабораторного измерительного комплекса

Комплекс сочетает в себе функции четырех приборов: частотомера, функционального генератора, источника питания и цифрового мультиметра.

1.  Универсальный цифровой частотомер позволяет измерять частоту сигнала в диапазоне от 1 Гц до 2,7 ГГц.

2.  Функциональный цифровой генератор работает со следующими формами сигналов: синусоидальным, прямоугольным, треугольным, пилообразным, сигналом с линейно-частотной модуляцией и TTL-сигналом в семи частотных диапазонах от 1 Гц до 10 МГц.

3.  Источник питания обеспечивает на выходе постоянные напряжения 5 В/2 А, 15 В/1 А и регулируемые напряжения 0 − 30 В/3 А.

4.  Цифровой мультиметр проводит измерения:

• постоянного/переменного напряжения до 1000 В для постоянного тока и 750 В  для переменного тока;

• постоянного/переменного тока до 20 А;

• сопротивления до 40 МОм;

• емкости до 400 мкФ и логики (C-MOS/TTL).

Данные измерений цифрового мультиметра могут быть переданы по интерфейсу USB на персональный компьютер, принтер или плоттер для последующего анализа.

1. Работа комплекса в режиме частотомера

Органы управления и отображения частотомера лабораторного комплекса (рис. 2):

1 – ЖК дисплей частотомера;

2 – входной разъем канала A (CH-A);

3 – входной разъем канала В (CH-B);

4 – кнопка фильтра низких частот (LPF-A) (используется для устранения влияния высокочастотных помех на измерение прибором частот ниже 300 кГц в канале A частотомера);

5 – кнопка выбора канала (CHAN) (канал А позволяет измерять частоту сигнала от 1 Гц до 20 МГц с автоматическим выбором предела диапазона, а канал B – от 20 до 2700 МГц);

Рис. 2. Внешний вид лицевой панели частотомера