Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Знакомство с программой Electronics WorkbenchСтр 1 из 11Следующая ⇒
Лабораторная работа №1 ЗНАКОМСТВО С ПРОГРАММОЙ ELECTRONICS WORKBENCH Цель работы Ознакомиться с программой Electronics Workbench. Получить практические навыки работы с программой Electronics Workbench. Проверить выполнение закона Ома для электрической цепи.
Аппаратное и программное обеспечение Рабочая станция локальной сети (персональный компьютер). Графический манипулятор мышь. Программа Electronics Workbench 5.0.
Краткие теоретические сведения Параметры электрических сигналов рассмотрим на примере гармонического колебания, представленного на рисунке 1.1. 1 Мгновенным называется значение сигнала в любой момент времени u, i, e; 2 Максимальными называется наибольшее из мгновенных значений Um, Im, Em; 3 Размах - это разность между максимальным и минимальным значением сигнала Up, Ip, Ep,
Рисунок 1.1 – Временная диаграмма гармонического колебания 4 Период - это наименьший промежуток времени. через который, значение переменной повторяется [T]=с; 5 Циклическая частота - это количество колебаний переменной за 1 с. Закон Ома В линейных резистивных цепях закон Ома справедлив для всех значений. Закон Ома для участка цепи, для действующих значений и постоянного тока: Домашнее задание Подготовить ответы на вопросы самопроверки. Изучить по Приложению А методического пособия к лабораторной работе принцип построения схем в программе Electronics Workbench.
Порядок выполнения работы Лабораторная работа №2 ИССЛЕДОВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ Цель работы Исследовать свойства источников тока. Исследовать свойства источников напряжения.
Аппаратное и программное обеспечение Рабочая станция локальной сети (персональный компьютер). Графический манипулятор мышь. Программа Electronics Workbench 5.0.
Порядок выполнения работы
Ri = 320 Ом
Рисунок 2.3 – Схема исследования источника напряжения
В данной схеме используются: V – вольтметр (показывает действующее значение напряжения); А – амперметр(показывает действующее значение тока); Е – генератор гармонических колебаний.
Исследовать нагрузочные характеристики источника напряжения.
Показание вольтметра V в режиме холостого хода равно ЭДС источника. Сделать вычисления. Результаты измерений напряжения и тока занести в таблицу 2.4. По результатам расчета построить графики зависимостей: I / I max, U / U max, P / P max, η = f (R). При построении кривых рекомендуемый масштаб по горизонтали: 5 клеток = 1000 Ом.
Таблица 2.4 – Опытные и расчетные данные при исследовании источника напряжения
Рисунок 2.4 - График зависимости I / I max = f (R)
Рисунок 2.5 – График зависимости U / U max = f (R)
Рисунок 2.6 – График зависимости η = f (R)
Рисунок 2.7 – График зависимости P / Pmax = f (R)
Преобразовать источник напряжения в источник тока, для этого в схеме 2.8 установить R i = 10 кОм;
Ri = 10 кОм
Рисунок 2.8 – Схема исследования источника напряжения
Изменять сопротивление резистора R (R =1, 80, 160, 320, 1280 Ом) и измерить ток в цепи. Результаты измерений занести в таблицу 2.5.
Таблица 2.5 – Опытные данные при преобразовании источника напряжения в источник тока
Рисунок 2.9 – Схема исследования источника тока
В данной схеме используются: V – вольтметр (показывает действующее значение напряжения); А – амперметр(показывает действующее значение тока); I – источник переменного тока.
Полученные данные занести в таблицу 2.6. Изменять сопротивление резистора R (R =500, 2500, 5000 Ом).
Таблица 2.6 – Опытные данные при исследовании источника тока
Контрольные вопросы 1 Как на практике получить режим холостого хода, короткого замыкания, согласованный режим? ______________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________
2 При каком условии отдача мощности во внешнюю цепь будет максимальной? __________________________________________________________________
3 Дано Е = 20 В, U = 18 В, I = 2A. Найти внутреннее сопротивление источника Ri.
Выводы ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ «____» ____________ ______г. Лабораторная работа №3 Порядок выполнения работы Собрать схему проведения исследований.
Рисунок 3.3 – Схема для исследования Г-образного делителя напряжения
В данной схеме используются: G – генератор сигнала – (генерирует сигналы различной частоты и длительности синусоидальной, треугольной и прямоугольной форм); Осц. – осциллограф – для наблюдения формы сигналов на входе и выходе; V 1, V 2 – вольтметры (показывают действующее значение напряжения).
Записать в таблицу 3.1 значение входного напряжения (показания вольтметра V 1) и размах входного напряжения (определить на экране осциллографа).
Таблица 3.1 – Результаты измерений входного напряжения Г-образного делителя напряжения
Изменять величину сопротивления резистора R 2 от 40 до 5120 Ом, снимать значение выходного напряжения – показания вольтметра V 2 и размах изображения выходного напряжения на осциллографе (сигнал выделен другим цветом) для всех значений R 2. Полученные данные занести в таблицу 3.2. Таблица 3.2 – Результаты измерений выходного напряжения Г-образного делителя напряжения
Рассчитать коэффициент передачи для всех значений R 2 по показаниям вольтметра V 2 K = U вых/Uвх Рассчитать коэффициент передачи для всех значений R 2 по величине размаха изображения на экране осциллографа: K = клетки(вых)/клетки(вх) Расчетные данные занести в таблицу 3.2. Исследовать делитель с плавной регулировкой (Rк). Собрать схему, представленную на рисунке 3.4. В данной схеме используются: G – генератор сигнала – (генерирует сигналы различной частоты и длительности синусоидальной, треугольной и прямоугольной форм); V1, V2 – вольтметры (показывают действующее значение напряжения).
Рисунок 3.4 – Схема для исследования делителя напряжения с плавной регулировкой
Снять значения выходного напряжения – показания вольтметра V 2. Занести полученные данные в таблицу 3.3. Изменить сопротивление резистора R к, т.е. установить сопротивление 10% от сопротивления резистора R к, что соответствует отношению r / R к =0,9. Снять показания вольтметра V 2. Занести полученные данные в таблицу 3.3. Проделать данный пункт для значений сопротивления 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100% от R к, т.е. для r / R к = 0,8, 0,7, 0,6, 0,5 и т.д.
Таблица 3.3 – Данные о выходном напряжении делителя напряжения с плавной регулировкой
Исследование делителя напряжения в режиме холостого хода: R н = ∞. Повторить предыдущий опыт для делителя напряжения, работающего в режиме холостого хода. Занести полученные данные в таблицу. 3.3. Рассчитать коэффициент передачи: K = U вых/Uвх. Построить график зависимости К = f(r/R к) при R н = ∞ и при R н=0,1Rк в одной системе координат.
Рисунок 3.5 – График зависимости К = f(r/Rк) при R н = ∞ и при R н=0,1Rк Контрольные вопросы 1 Чему равен коэффициент передачи делителя напряжения с плавной регулировкой, если движок потенциометра находится в верхнем положении? Почему? __________________________________________________________ __________________________________________________________________
2 Чему равен коэффициент передачи делителя напряжения с плавной регулировкой, если движок потенциометра находится в нижнем положении? Почему? __________________________________________________________ __________________________________________________________________
3 Какой становится зависимость коэффициента передачи делителя напряжения с плавной регулировкой от угла поворота движка при подключении нагрузки? ____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________
Выводы ____________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________
«___» ____________ ________г.
Лабораторная работа № 4 ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНЫХ ЦЕПЕЙ
Цель работы Изучение передаточных свойств цепей с активным элементом. Изучение свойств активных цепей.
Аппаратное и программное обеспечение Рабочая станция локальной сети (персональный компьютер). Графический манипулятор мышь. Программа Electronics Workbench 5.0.
Краткие теоретические сведения Активной называют цепь, содержащую активные элементы. Активным называют элемент, отдающий в цепь энергию большую, чем поступила на его вход. К активным элементам относят операционный усилитель, транзистор и другие.
Операционный усилитель - активный резистивный элемент, который выполняет в технике связи основной усилительный эффект. Выполняется в виде интегральных микросхем. УГО операционного усилителя представлено на рисунке 4.1:
Рисунок 4.1 – УГО операционного усилителя
Операционный усилитель имеет 8 выводов: 2 входных, 1 выходной, 1 заземлённый и 2 для регулировки, 2 источника питания. Напряжение питания 12-15 В. Достоинства: 1) очень высокий коэффициент усиления μ = 104 - 105; 2) очень высокое входное сопротивление Rвх = 105 и выше; 3) маленькое выходное сопротивление Rвых = единицы Ом. Операционный усилитель чаще используется с цепью обратной связи. Обратная связь - это цепь, через которую часть напряжения с выхода четырёхполюсника снова подаётся на вход того же четырехполюсника.
Рисунок 4.2 – операционный усилитель с цепью обратной связи
Коэффициент передачи определяется формулами:
Домашнее задание Дать ответы на вопросы для самопроверки. Выполнить предварительный расчет: рассчитать коэффициент передачи цепи, изображенной на рисунке 4.2, если R 2 = N /2, кОм, где N – номер записи студента в учебном журнале. Напряжение питания операционного усилителя U пит = 20 В. Расчет выполнить для различных значений сопротивлений резистора R 1. Результаты вычислений занести в таблицу 4.1.
Таблица 4.1- Результаты вычислений:
Порядок выполнения работы
Собрать схему электрической цепи.
G - генератор сигнала; Осц. – осциллограф; ОУ – операционный усилитель; S 1 – ключ.
Рисунок 4.3 - Схема исследования операционного усилителя
Определить размах входного и выходного сигнала, определить форму выходного сигнала, рассчитать коэффициент передачи цепи и данные исследования занести в таблицу 4.2. Исследовать фазы выходного напряжения, для чего получить осциллограммы синусоидального, треугольного и прямоугольного сигналов при замкнутом и разомкнутом ключе (с включенной и отключенной цепью обратной связи). Изобразить полученные диаграммы.
Таблица 4.2- Данные исследования коэффициента передачи операционного усилителя
Сигнал синусоидальной формы:
Рисунок 4.4 – Временная диаграмма Рисунок 4.5 – Временная диаграмма при включенной цепи ОС при отключенной цепи ОС
Сигнал треугольной формы:
Рисунок 4.6 - Временная диаграмма Рисунок 4.7 – Временная диаграмма при включенной цепи ОС при отключенной цепи ОС Сигнал прямоугольной формы:
Рисунок 4.8 – Временная диаграмма Рисунок 4.9 – Временная диаграмма при включенной цепи ОС при отключенной цепи ОС
Контрольные вопросы 1 Когда напряжение на входе и выходе операционного усилителя будут в противофазе и почему? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2 Какой формы будет сигнал на выходе операционного усилителя без обратной связи? Почему? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3 Когда и почему сигнал на выходе операционного усилителя ограничивается? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Выводы ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ «____»______________ ______г.
Лабораторная работа № 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВХОДНЫХ И ПЕРЕДАТОЧНЫХ АЧХ И ФЧХ RL- И RC- ЦЕПЕЙ
Цель работы Исследовать входные и передаточные характеристики неразветвленных цепей RL и RC. Развить навыки работы с программой Electronics Workbench 5.0. Цель работы Научиться получать сигналы негармонической формы. Исследовать влияние составляющих негармонического сигнала на его форму. Исследовать спектры сигналов негармонической формы. Приобрести практические навыки анализа влияния формы сигнала на его спектр.
Аппаратное и программное обеспечение Рабочая станция локальной сети (персональный компьютер). Графический манипулятор мышь. Программа Electronics Workbench 5.0. Порядок выполнения работы Собрать схему электрической цепи, представленную на рисунке 6.3 согласно методическому руководству. В данной схеме используются: G - генератор сигнала; Осц. – осциллограф; Е1, Е2, Е3 – генераторы гармонических колебаний соответственно частот f 1, f 2 = 2 f 1, f 3 = 3 f ; S 1, S 2, S 3 – переключатели; ОУ – операционный усилитель.
Рисунок 6.3 - Сумматор
Получить временные диаграммы сигналов различных источников и их сочетаний:
Рисунок 6.4 – Временная диаграмма первой гармоники __________________ (математическая модель)
Рисунок 6.5 – Временная диаграмма второй гармоники ________________ (математическая модель)
Рисунок 6.6 – Временная диаграмма третьей гармоники ________________ (математическая модель)
Рисунок 6.7 – Временная диаграмма суммы первой и второй гармоник __________________________________________________________________ (математическая модель)
Рисунок 6.8 – Временная диаграмма суммы первой и второй гармоник с изменением фазы второй гармоники на 900 ______________________________________________________________ (математическая модель)
Рисунок 6.9 – Временная диаграмма суммы второй и третьей гармоник __________________________________________________________________ (математическая модель)
Рисунок 6.10 – Временная диаграмма суммы второй и третьей гармоник с изменением фазы второй гармоники на 900 _____________________________________________________________ (математическая модель)
Рисунок 6.11 – Временная диаграмма суммы первой и третьей гармоник __________________________________________________________________ (математическая модель)
Рисунок 6.12 – Временная диаграмма суммы первой и третьей гармоник с изменением фазы второй гармоники на 900 _____________________________________________________________ (математическая модель)
Рисунок 6.13 – Временная диаграмма суммы первой, второй и третьей гармоник __________________________________________________________________ (математическая модель)
Контрольные вопросы 1 Как влияет амплитуда и фаза отдельных гармоник на форму несинусоидального сигнала? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________
2 Запишите формулу частоты третьей гармоники. __________________________________________________________________
3 Токи каких частот хорошо пропускает катушка индуктивности? Конденсатор? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________
Выводы ____________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ «____» ____________ ______г.
Лабораторная работа №7 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ
Цель работы Изучить явления, происходящие в последовательном контуре с R, L, C. Научиться практически определять резонансную частоту, полосу пропускания и добротность последовательного колебательного контура.
Порядок выполнения работы Измерить АЧХ последовательного контура. Собрать схему электрической цепи, представленную на рисунке 7.2 согласно методическому руководству. В данной схеме используются: V 1, V 2 – вольтметры; А – амперметр; G – генератор сигнала; Осц. – осциллограф; Изм. АЧХ и ФЧХ – измеритель АЧХ и ФЧХ;
Рисунок 7.2 – Схема исследования последовательного колебательного контура Изменяя значение частоты в генераторе, определить показания вольтметров и амперметра и занести их в таблицу 7.1. Рассчитать значение коэффициента передач. По результатам измерений и вычислений построить зависимость К/Ко = F (f) длядвух значений сопротивлений в одной системе координат. Как называется зависимость К/Ко = F (f)? _________________________
Таблица 7.1 – Исследование последовательного колебательного контура U вх = ___ В
Рисунок 7.2 – График зависимости К/Ко = F (f), полученный по показаниям измерителя АЧХ и ФЧХ
Рисунок 7.3 – График зависимости К/Ко = F (f), построенный согласно рассчитанным значениям.
(значение) (значение) (формула, ответ) (формула, ответ)
(значение) (значение) (формула, ответ) (формула, ответ)
Сравнить зависимости полученные через показания вольтметров и на измерителе АЧХ и ФЧХ ____________________________________________________________________________________________________________________________________
Измерение ФЧХ последовательного колебательного контура.
Рисунок 7.4 – Схема исследования ФЧХ последовательного колебательного контура
Рисунок 7.5 – График зависимости Контрольные вопросы 1 Как определить резонансную частоту по показанию амперметра? __________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________
2 Как определить резонансную частоту с помощью осциллографа по анализу временных диаграмм напряжения на входе и на выходе? ______________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________
3 Как зависит полоса пропускания последовательного колебательного контура от величины резистивного сопротивления? ______________________________________________________________ __________________________________________________________________
Выводы ____________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
«___»__________20____г
Лабораторная работа № 8 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ПАРАЛЛЕЛЬНОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ
Цель работы Исследовать резонансные свойства параллельного колебательного контура, питаемого генератором напряжения. Исследовать резонансные свойства параллельного колебательного контура, питаемого генератором тока. Научиться экспериментально определять параметры контура: полосу пропускания, добротность и входное сопротивление при резонансе токов.
Порядок выполнения работы Исследовать резонансные свойства параллельного колебательного контура при питании от источника напряжения. Собрать схему цепи, представленную на рисунке 8.2. В данной схеме используются: V 1, V 2 – вольтметры; А – амперметр; G – генератор сигнала
Рисунок 8.2 – Схема исследования параллельного колебательного контура при питании от источника напряжения
Изменяя частоту генератора в разные стороны от резонансной на f = 1 кГц, снять показания приборов V 1, V 2, A (U вх, U вых, I). Результаты измерений занести в таблицу 8.1. Для каждой частоты рассчитать модуль входного сопротивления контура по формуле: Z вх = U вх / I. По полученным данным постройте графики зависимостей I = F (f), Z вх = F (f), U вых = F (f).
Таблица 8.1 – Опытные и расчетные данные исследований схемы параллельного колебательного контура при питании от источника напряжения U вх = __ ___ В
Рисунок 8.3 – График зависимости I = F (f)
Рисунок 8.4 – График зависимости Z вх = F (f) По данному графику определить граничные частоты (f гр1; f гр2) и полосу пропускания (П). Результаты записать в таблицу 8.1.
Рисунок 8.5 – График зависимости U вых = F (f)
Исследовать резонансные явления параллельного колебательного контура при питании от источника тока. Собрать схему цепи, представленную на рисунке 8.2. В данной схеме используются: V 1, V 2 – вольтметры; А – амперметр; G – генератор сигнала
Рисунок 8.6 – Схема исследования параллельного колебательного контура при питании от источника тока
Изменяя частоту генератора в разные стороны от резонансной на f = 1 кГц, снять показания приборов V 1, V 2, A (U вх, U вых, I). Результаты измерений занести в таблицу 8.2.
Таблица 8.2 – Опытные и расчетные данные исследований схемы параллельного колебательного контура при питании от источника тока U вх = __ В
Рассчитать для каждой частоты отношение U вых / U вых о, где U вых о – значение выходного напряжения на резонансной частоте. По полученным данным построить график зависимости U вых / U вых о = F (f). По данному графику определить граничные частоты (f гр1; f гр2) и полосу пропускания (П). Результаты занести в таблицу 8.2.
Рисунок 8.7 – График зависимости U вых / U вых о = F (f)
Контрольные вопросы 1 Как надо изменить схему включения параллельного колебательного контура, чтобы он начал обладать избирательностью по напряжению? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Последнее изменение этой страницы: 2020-03-26; просмотров: 130; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.12.36.30 (0.333 с.) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Собрать схему проведения исследований, представленную на рисунке 2.3.
Исследовать источник тока. Собрать схему, приведенную на рисунке 2.9.
или 
.
В данной схеме используются:
П1=________________; Q 1 =______________.
последовательного контура
