Государственный комитет рыбного хозяйства украины

МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ

ГоСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА УКРАИНЫ

КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РАДИОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К лАБОРАТОРНЫМработам

для студентов направления

Морской и речной транспорт»

Специальности «Судовождение»

Дневной формы обучения

Керчь, 2009

Авторы: Козаченко Л.Н., ассистент «Судовождение» КГМТУ

 

Рецензент: Величко Н.И., ст. преподаватель кафедры «Судовождение» КГМТУ

 

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Судовождение» КГМТУ,

протокол № 3 от 23.11.2009 г.

 

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к утверждению на заседании методической комиссии МФ КГМТУ,

протокол № 3 от 16.12.2009 г.

 

Методические указания утверждены на заседании Методического совета КГМТУ,

протокол № 2 от 25.12.2009 г.

 

Ó Керченский государственный морской технологический университет.

ОБЩИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К лабораторным РАБОТАМ

Методические указания разработаны в соответствии с действующей программой дисциплины " Радиотехника иэлектроника" для высших учебных заведений морского профиля.

Главная задача лабораторных занятий – помочь студенту освоить теоретический материал курса радиотехника и электроника, привить необходимые навыки в самостоятельной работе и проведении простейших научных исследований.

Каждую работу выполняет группа не более двух-трех студентов в соответствии с графиком проведения лабораторных работ. Выполнение каждой работы должно начинаться с предварительной проработки соответствующего раздела курса по конспекту лекций и рекомендуемому учебнику или учебному пособию. Каждый студент самостоятельно делает необходимые расчеты.

Отчет о практической работе выполняется каждым студентом, принимавшим в ней участие, с последующей его защитой преподавателю.

 

 

 

Лабораторная работа №1

 

Работа с измерительными приборами

 

Цель работы: изучить работу измерительных приборов - осциллограф, электронный вольтметр, генераторы высокой и низкой частоты, научиться пользоваться приборами, используя тех. литературу, тех. паспорта приборов, формуляры.

 

 

Лабораторная работа №2

 

Исследование параллельного колебательного контура

 

Цель работы: практически изучить резонансные явления в колебательном контуре и исследовать влияние на резонансные свойства измерительных приборов и активного сопротивления.

 

Приборы и оборудование рабочего места.

№ п/п	Наименование	Тип	Предел измерений	Класс точности	Цена деления
	Генератор импульсных сигналов	Г4-58
	Вольтметр	В3-56
	Модуль L	625 мкГн
	Конденсатор С	270 пф
	Резистор R 1	МЛТ – 0,25 27 ком ± 5
	Резистор R 2	МЛТ – 0,25 30 кОм ± 5
	Резистор R 3	МЛТ – 0,25 1 кОм ± 5

 

 

Порядок выполнения работы

3.1. Ознакомиться с данными на приборы. Обратить внимание на их пределы измерений.

3.2. Собрать схему рис.1. Предъявить ее преподавателю или лаборанту. Подключить приборы к сети. Включить питание. Установить на генераторе G↑ (ГСС) выходной уровень U=0,5…2 В.

3.3. Определить по максимальному показанию электронного вольтметра PV2 и шкале генератора G↑ резонансную частоту контура (или , что тоже самое).

3.4. Поддерживая постоянным уровень сигнала на выходе G↑ постоянно контролируя его по вольтметру PV1, изменить частоту генератора G↑ сначала в меньшую сторону от частоты (), а затем в большую сторону и снять резонансною кривую по напряжению с помощью вольтметра PV2. Полученные данные занести в таблицу 1.

3.5. Собрать схему рис.2. Предъявить ее преподавателю или лаборанту.

Снять резонансную кривую контура по методике, изложенной в пункте 3.4., с занесением данных в таблицу 2.

3.6. Собрать схему рис.3.

 

Снять резонансную кривую по току. Для чего: установить уровень на выходе G↑ примерно 2В и поддерживая это напряжение неизменным (по вольтметру PV1) снять зависимость тока в общей цепи I₀ от частоты генератора. Полученные данные занести в таблицу 3.

 

Таблица 1

, кГц

PV2, В

,

 

Таблица 2

, кГц

PV2, В

,

 

Таблица 3

, кГц

PV2, В

, А

 

Содержание отчета

4.1. В отчете указать номер лабораторной работы, ее наименование, перечь приборов и оборудования, схемы, таблицы с результатами измерений.

4.2. По данным таблиц 1 и 2 построить резонансные кривые на одной системе координат, но каждую кривую своим цветом. По обеим резонансным кривым определить полосу пропускания и указать в каком случае добротность контура Q будет лучше.

4.3. По полученным данным таблицы 3 построить резонансную кривую по току . Определить полосу пропускания и добротность контура Q по резонансной кривой.

Сравнить полосу пропускания полученную по таблице 1 с полосой пропускания по таблице 3. Объяснить в отчете причину в разнице между резонансными кривыми.

 

 

Лабораторная работа №3

 

Порядок выполнения работы.

3.1. Используя описание и инструкцию по эксплуатации одного из указанных осциллографов ознакомиться с назначение ручек управлен6ия на передней панели осциллограф, с правилами подготовки осциллографа для работы, с методикой измерения амплитуды, длительности и частоты следования импульсов. Записать технические данные приборов используемых в работе в таблицу п.2.

3.2. Собрать схему измерений согласно рис. 1. Подготовить осциллограф С1-55 для работы в режиме ждущей развертки.

3.3. Получить на экране осциллографа С1–55 неподвижную осциллограмму исследуемого импульса (импульс должен занимать не менее половины экрана). Измерить уровень, длительность τ_u и период следования Т. Для измерения периода следования необходимо получить на экране одновременное изображение не менее 2-х импульсов.

3.4. Включить осциллограф С1-55. Выполнить такие же операции, что и в пункте 3.3.

3.5. Скопировать на кальку изображение импульсов на экране обоих осциллографов.

3.6. Заменить в схеме конденсатор С1 на конденсатор С2. Скопировать на кальку изображение импульсов на экране осциллографа С1-55.

3.7. Собрать схему измерений рис. 2. Выполнить работы предусмотренные п.п. 3.3-3.5.

3.8. Заменить конденсатор С1 на конденсатор С2. Скопировать на кальку изображение импульсов на экране осциллографа.

 

 

 

Рис. 1 Схема для исследования дифференцирующей цепи

Рис. 2. Схема для исследования интегрирующей цепи.

 

Содержание отчета.

4.1. Отчет выполняется в тетради для лабораторных работ по дисциплине «Радиотехника и электроника» или на отдельных листах формата А4, собранных в папку.

4.2. В отчет включить номер работы, тему работы, цель работы, перечень применяемых приборов и элементов, схемы измерений.

4.3. Выполнить в масштабе на миллиметровой бумаге полученные осциллограммы измерений с указанием цены делений осциллографов по уровню и длительности развертки.

4.4. Сделать вывод по результатам проделанной работы. В выводе провести сравнительный анализ осциллограмм дифференцирующих и интегрирующих цепей.

 

 

Лабораторная работа №4

 

Порядок выполнения работы.

3.1. Изучить основные характеристики усилителя, расположение органов управления и розеток для внешних подключений, а также подготовку к работе и порядок работы усилителем.

3.2. Собрать схему измерений (см. рис. 1) и показать ее преподавателю.

3.3. Установить минимальный выход с Г3-118 и подать питание на приборы и усилитель.

3.4. Выполнить измерение коэффициента усиления по напряжению для чего:

3.4.1. Установить регулятор усиления УП-001 в положение номинального усиления. Установить на генераторе Г3-118 частоту 1000Гц. Подать минимальный сигнал на этой частоте на усилитель. Увеличивая уровень сигнала с Г3-118 добиться на выходе усилителя напряжения, контролируемого по вольтметру В3-56, равного 0,2 – 0,3 U_ном. Записать значения показаний вольтметров PU₁ и PU₂.

3.5. Снять показания для построения АХЧ усилителя, для чего:

3.5.1. Изменяя частоту сигнала, подаваемого с ГЗ-118 на вход усилителя измерить и записать показания вольтметра PU₂ в таблицу №1. При этом уровень сигнала с ГЗ-118 должен оставаться постоянным с тем же значением, что и при измерении коэффициента усиления. Постоянство уровня контролируется по вольтметру PU_1. Регуляторы тембра усилителя должен находиться в среднем положении. Во время снятия характеристики положение органов управления менять нельзя.

3.6. Определить уровень входного сигнала, снимаемого с ГЗ-118 и контролируемого вольтметром PU₁, при котором возникнут искажения выходного сигнала УП-001, контролируемого по осциллографу С1-65.

Примечание: Работа по этому пункту выполняется в присутствии преподавателя или лаборанта.

 

Содержание отчета.

4.1. Отчет выполняется в тетради для лабораторных работ по дисциплине «Радиотехника и электроника» или на отдельных листах формата А4, сброшюрованных в папку.

4.2. В отчете указать номер лабораторной работы, ее наименование, перечень оборудования и приборов, схему измерений, таблицу измерений.

4.3. На основании проделанных измерений:

- вычислить коэффициент усиления К_u в децибелах (см. табл. 2);

- построить амплитудно-частотную характеристику усилителя в логарифмическом масштабе, разбив шкалу частот на октавы;

- вычислить относительный коэффициент частотных искажений по формуле:

,

где К₀ – коэффициент усиления на частоте =1000Гц.

4.4. Сделать вывод по результатам выполненной работы. Вывод должен содержать анализ полученных значений и сравнение их с паспортными данными усилителя УП-001.

Рис.1. Схема измерений

 

Таблица данных для построения АЧХ.

Таблица 1

F, Гц

10^2

2,5*10^2

5*10^2

10^3

5*10^3

10^4

1,5*10^4

2*10^4

2,25*10^4

2,5*10^4

U вых

 

 

Таблица перевода коэффициента усиления из относительных единиц в децибелы

Таблица 2

Кu		1,25	2,0	3,16	4,0		31,6
Кu, дб

 

 

Содержание отчета.

4.1. Отчет выполняется в тетради для лабораторных работ по дисциплине «Радиотехника и электроника» или на отдельных листах формата А4, собранных в папку.

4.2. В отчет включить номер работы, тему работы, цель работы, перечень применяемых приборов и элементов, схемы измерений.

4.3. Выполнить в масштабе на миллиметровой бумаге полученные осциллограммы измерений с указанием цены делений осциллографов по уровню и длительности развертки.

4.4. Сделать вывод по результатам проделанной работы.

 

 

Лабораторная работа №4

 

Порядок выполнения работы

3.1. Ознакомиться с модулями лабораторного стенда (УПЧ, АМ -детектор, ПУНЧ, ОУНЧ), изучить их схемы.

3.2. Освоить назначение органов управления генератора высокой частоты ГЧ-158.

3.3. Собрать схему измерений (см. рис.3.1.) и показать ее преподавателю.

3.4. Подать питание от сети на приборы и лабораторный стенд.

3.5. Установить на приборе ГЧ-158 частоту порядка 460 кГц и уровень глубины амплитудной модуляции АМ значением 40%.

3.6. Изменяя установку частоты генератора Г4-158 в незначительных пределах добиться максимального показания вольтметра В3-56 (1). Записать это показание.

3.7. Добиться на осциллографе С1-65 с помощью органов управления «Уровень» и «Длительность» удобного для наблюдения изображения, поданного на вход схемы сигнала. Зарисовать осциллограмму с указанием масштаба по уровню и длительности.

3.8. Проанализировать эффективность по избирательности выходного контура усилителя промежуточной частоты, изменяя частоту генератора Г4-158.

3.9. Установить на Г4 -158 записанное ранее значение частоты

Содержание отчета.

4.1. Отчет выполняется в тетради для лабораторных работ по дисциплине «Радиотехника и электроника» или на отдельных листах формата А4, собранных в папку.

4.2. В отчет включить номер работы, тему работы, цель работы, перечень применяемых приборов и элементов, блок-схему измерений.

4.3. Выполнить в масштабе на миллиметровой бумаге полученные осциллограммы измерений с указанием цены делений осциллографов по уровню и длительности развертки.

4.4. Сделать вывод по результатам проделанной работы..

 

Лабораторная работа № 6

 

Таблица 1

№ п/п	Наименование	Тип	Предел измерений	Класс точности	Цена деления
	Лабораторный макет	87-01
	Транзистор	МП 40А
	Миллиамперметр		5мА
	Вольтметр		0,5 В
	Миллиамперметр		5 мА
	Вольтметр		10 В

Порядок выполнения работы.

3.1 Ознакомиться с оборудованием и приборами для выполнения работы и записать их технические характеристики в табл. 1.

3.2. Собрать схему, рис. 1, для измерения и показать ее преподавателю или лаборанту для проверки.

3.3.Снять семейство входных характеристик транзистора I_б⁼ (U_эб) при U_кб = const

, для чего установить напряжение U_кэ = 0 на ТН2 и изменяя напряжение U_эб от 0 до 0,5В ступенями через 50 мВ, измерять ток базы I_б. Повторить измерение при напряжении U_кэ = -5В и U_кэ = -10В. Результаты измерений занести в таблицу 2.

3.4. Снять семейство выходных характеристик транзистора I_б⁼ (U_кэ) при I_б = 0 мкА и изменяя напряжение на коллекторе U_кэ от 0 до 10В с шагом 2,5 В измерить ток коллектора I_к. Повторить измерение при токе I_б =100, 200, 300, 400, 500 мкА. Ток базы поддерживать для каждого измерения постоянным путем изменения напряжения на базе транзистора.

Результаты измерений записать в таблицу 3.

3.5. Построить входные и выходные характеристики и определить параметры транзистора β, R_вх, R_вых в рабочей точке, указанной преподавателем. Сравнить их со справочными данными.

 

Рис.1 Схема измерения характеристик транзистора

Измерения входных статических характеристик

 

Таблица 2

Uкэ, В	Uбэ, мВ
Iб, мкА
-5
-10

Измерения входных статических характеристик

Таблица 3

Uкэ, В	Iб, мкА
Iк, мА
-2,5
-5
-75
-10

 

Содержание отчета.

4.1. Номер работы, ее наименование. Цель работы.

4.2. Схема, рис.1, лабораторной установки.

4.3 Входные и выходные характеристики исследованного транзистора. Заполнить таблицы 2 и 3.

4.4. Экспериментальные определение параметров транзистора в рабочей точке, указанной преподавателем.

4.5. Выводы.

4.6. При зачете по данной работе студент также должен:

· объяснить название – «биполярный»;

· рассказать о преимуществах схемы включения транзистора с общим эмиттером по сравнению с другими схемами включения;

· дать определение статическим характеристикам, записанном в виде:

 

I_э⁼ (U_кэ) при U_кэ = const

I_б⁼ (U_эб) при U_кб = const

I_к⁼ (U_кб) при I_э = const

I_к⁼ (U_кэ) при I_б = const

 

 

Лабораторная работа № 7

Порядок выполнения работы

3.1. Ознакомится с приборами необходимыми для выполнения работы, и записать их технические данные.

3.2. Собрать схему измерений (рис. 1). Установить на источнике питания напряжение 5 В. Представить схему преподавателю для проверки.

3.3. Снять зависимость выходного напряжения от входного U_вых⁼ (U_вх)Для этого установить движок резистора RI в крайнее левое положение (нижнее по схеме). Включить в сеть источник питания. С помощью резистора RI увеличивать напряжение на входе логического элемента U_BX от 0 до 3,5 В с шагом 0,25 В. Показания вольтметра PU2 занести в таблицу № 1.

3.4. Построить график зависимости выходного напряжения от входного U_вых⁼ (U_вх)

 

Рис. 1. Схема измерения зависимости выходного напряжения

от входного U_вых⁼ (U_вх).

 

Таблица измерений зависимости выходного напряжения от входного.

Таблица № 15

Uвх, В

Uвых, В

Оформление отчёта

4.1. Отчет выполняется в тетради для лабораторных работ по дисциплине «Радиотехника и электроника» или на отдельных листах формата А4, собранных в папку.

4.2. В отчет необходимо включить номер лабораторной работы, ее наименование, перечень оборудования и приборов, схему измерений, таблицу измерений.

4.3.На основании проделанных измерений необходимо построить график зависимости U_вых⁼ (U_вх). На графике указать значения напряжения нуля и единицы. Сравнить их со справочными данными.

Сделать вывод по результатам проделанной работы

 

сПИСОК ЛитературЫ

1. Конспект лекций «Радиотехника и электроника» - Изд. Керченский морской технологический институт, Керчь, 2005г. Автор Титов А.Я.

2. Машкова Т.Г., Степанов С.Н. «Основы радиотехники»: - Изд. «Радио и связь», Москва, 1992г.

3. Жеребцов И.П. «Основы электроники» - Энергоатомиздат, Ленинград, 1989г.

4. Гершунский Б.С. «Основы электроники и микроэлектроники» - Изд. «Высшая школа», г. Киев, 1987г.

 

 

Дополнительная литература

1. М. М. Айзинов, А. М. Байрашевский. Радиотехника и радионавигационные приборы. М., "Транспорт". 1975 г.

2. А. М. Байрашевский, А. В. Жерлаков. Судовая радиоэлектроника и радионавигационные приборы. М., "Транспорт". 1988 г.

3. В. А. Василенко, Б. С Розен, В. В. Серегин. Радионавигационные приборы и системы. М, Агропромиздат, 1986.

 

 

Ó Любовь Николаевна Козаченко

 

Радиотехника и электроника

методические указания

по выполнению лабораторных работ

 

Тираж_____экз. Подписано к печати_____________.

Заказ №________. Объем ____п.л.

Изд-во “Керченский государственный морской технологический университет”

98309 г. Керчь, Орджоникидзе, 82.

 

 

МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ

гоСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА УКРАИНЫ

КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РАДИОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К лАБОРАТОРНЫМработам

для студентов направления

Морской и речной транспорт»