На чем основана работа конденсаторов и дросселя в сглаживающем фильтре?

Лабораторная работа № 6 Исследование формирующих цепей.

Цель работы: наблюдение формы сигналов дифференцирующей, переходной и интегрирующей RC-цепей, измерение параметров выходных сигналов этих цепей.

Порядок работы:

1. На генераторе Г5-54 установить:

1.1 "Частота повторения, Hz" - 5 х 10³=5ООО Гц.

1.2."Временной сдвиг " µ S" - 5 х 1=5 мкс.

1.3."Длительность " µ S " -2,0 х 10=20 мкс.

1.4"Амплитуда V" - 60x0,3. Выход 1:1.

1.5"Синхроимпульсы" -^",                       "Ампл." - max.

На осциллографе С1-72 установить: "Синхронизация" —  П (положительные импульсы); •□ (внешняя).

2. Соединить кабелем выход 1:1 генератора с гнездом входа формирующих схем.

3. Соединить вторым кабелем выход "синхроимпульсы" генератора со входом
"синхронизация" осциллографа.

4. Подключить третий кабель ко входу Y осциллографа.

5. Подключить выводы третьего кабеля на вход формирующих схем и отрегулировать
изображение на осциллографе по масштабу, заданному во временной диаграмме "входной
сигнал".

6. Поставить переключатель схем на щитке в режим "Д" (дифференцирующая цепь) и
подключить третий кабель на выход дифференцирующей цепи. Заполнить в таблице строку
"дифференцирующая", используя изображение на экране осциллографа и масштаб
делений. Зарисовать изображение.

7. поставить переключатель схем на щитке в режим "П" (переходная цепь) и подключить
третий кабель на выход переходной цепи. Заполнить в таблице строку "переходная",
используя изображение на экране осциллографа и масштаб делений. Зарисовать
изображение.

8. Поставить переключатель схем на щитке в режим "И" (интегрирующая цепь) и подключить
третий кабель на выход интегрирующей цепи. Заполнить в таблице строку
"интегрирующая", используя изображение на экране осциллографа и масштаб делений.
Зарисовать изображение.

9. Поставить переключатель схем на щитке в режим диодного ограничителя и подключить третий кабель на выход интегрирующей цепи. Зарисовать изображение.

Таблица

 

 

Цепи RC	R, кОм	С	t (длит), МКС	Um,в	tH, МКС
Дифференцирующая	2,0	560 пФ
Переходная	2,0	0,1 мкФ
Интегрирующая	51	150 пФ
					c диодомVD:

 

Um входн. сигн.

  Uвых дифф. цепь

 

 

								t

 

								t

Uвых переходцепь

Uвых интегрир цепь

 

								t

 

								t

Содержание отчёта.

1. Принципиальная схема.

2. Таблица.

3. Осциллограммы четырёх режимов.

4. Выводы по работе.

Вопросы по работе.

1. Какие цепи называются формирующими и почему?

2. Что такое постоянная времени?

3. В каком соотношении находятся величины t и г в дифференцирующей, переходной и интегрирующей цепи?

4. Каковы области применения формирующих цепей?

5. Для чего в интегрирующей цепи применяется диод?

 

Лабораторная работа №7

Исследование триггера.

Цель рабты: исследование симметричного транзисторного триггера с раздельным и счетным nуском,  построение временных диаграмм.

Принципиальная схема

 

VT1, VТ2- транзисторы типа МП30 (р-n-р)

R3, R9  - коллекторные нагрузки транзисторов.

RI, C1 - дифференцирующая цепь счетного запуска,

VD1. VD3 - диоды цепи счетного запуска.

R4, R8 – pезисторы связи.

С3, С5 ускоряющие конденсаторы.

R5, R7 - базовые резисторы.

R6, C4 ячейка автоматического  смещения.

х контакт раздельного запуска

8,13- гнезда раздельного запуска

1,3 – гнезда счетного запуска

6,7 и 14,15 - гнезда дня полключения вольтметра или осциллографа.

                                        Порядок выполнения работы.

1. Включить блок питания (под наблюдением преподавателя).

2. Для режима раздельный запуск:

 

2.1 Установить тестep на предел измерения 10 В постоянного тока.

2.2 С помощью контакта "x" подать отрицательный потенциал  в точку 8 (S) и измерить
напряжение в точке 7(Q) и в точке 14(Q). Данные замеров занести я таблицу 1 в графу t1.

2.3 С помощью контакта "x" подать отрицательный потенциал в точку  13(R) и н ммернп> напряжение я точке 7(Q) и  в точке 14(Q). Данные замеров занести я таблицу 1 я в графу t2.

2.4.Повторить п.п. 2.2 и 2.3. Результаты замеров занести я таблицу 1 я в графы t3 и t4.

2.5.Построить временные диаграммы сигналов U7 и U14 согласно заданным U 8 и U13, в
скобках записать состояние триггера ("0" или "1").

Момент времени	t1	t2	t3	t4
U7(Q)
U14(Q)

Таблица I

 

						Таблица 2
Um	Tвх (мс)	tвх (мкс)	f(кГц)	Um (В)	tвых	Т вых	fвых

 

3. Для режима «cчетный запуск» на генераторе установить:

- Длительность импульса t_вх,- 10 х 10 мкс;                                                                                                 -Частоту повторения f=2 x I 0 ³ Гц;                                                                                                                                          - Временной  сдвиг 0 мкс;

    - Амплитуду импульса U_m = 60В^x0,3 на выходе 1:1;

3.2 Соединить кабелем выход 1:1 генератора с гнездом 1 (Т) триггера;

3.3 Соединить другим кабелем гнездо 14 (Q) триггера с осциллографом (вход Y)

3.4 Установить на осциллографе режим "внутренняя синхронизация".

3.5 Подать запускающие импульсы на гнездо I (Т). Подключить осциллограф к гнезду     (14Q). Измерить параметры выходного сигнала: Um вых, tвых, Т вых, вычислить fвых. Результаты занести в табл.2. Сравнить величины Umвх, tвх, Т вх, fвх и Um вых, tвых, Т вых, fвых и сделать выводы о назначении триггера.

Содержание отчёта.

1. Принципиальная схема.

2. Таблица 1,Таблица |2.

3. Временная диаграмма раздельного пуска.

4. Временная диаграмма счетного пуска.

6. Выводы.

Вопросы.                                                           1. Что такое триггер?

    2.Что такое запуск триггера?   

3. Почему данный триггер называется симметричным?

4. Почему триггер является двоичным элементом и элементом памяти?

5.  Как с помощью тестера можно определить состояние триггера?

 

Лабораторная работа №8

исследование мультивибратора                                                                                                                                                                                           цель работы: наблюдение формы выходных сигналов автоколебательного и ждущего мультивибраторов на транзисторах, измерение параметров этих сигналов.

VT1... VT4 - транзистор типа МП40 (р-п-р)

Rl; R3; R8; R12 - коллекторные нагрузки транзисторов.

R2; R3; R] 0; R11 - времязадающие базовые резисторы.

Cl...C6; С8...С10 - времязадающие конденсаторы.                       ,

С7 - разделительный конденсатор.

R5...R7 -делитель напряжения смещения VT3.

R9 - резистор эмиттерной обратной связи.                                        ..

2; 3; 14; 15 - выходные гнёзда автоколебательного мультивибратора для подключения осциллографа.

23; 25 - выходные гнёзда ждущего мультивибратора для подключения осциллографа. Ждущий мультивибратор подключается перемычкой 13-16, регулировка длительности его импульса осуществляется резистором R10.

 

Автоколебательный мультивибратор.

Подключить осциллограф к
гнёздам    14-15.    Наблюдать

выходные сигналыпри включении конденсаторов С1-С4, С2-С5, СЗ-С6. Измерить параметры сигналов Um1, tu1, T, и занести результаты результаты в таблицу 1. Зарисовать форму выходного сигнала Um2.

Ждущий мультивибратор. Подключить перемычку 13-16 и осциллограф к гнёздам 23-25. Наблюдать выходной сигнал при включении конденсаторов С8, С9,

С10.Резистором R10 изменять длительность импульса tu2 от минимального до максимального значения. Результаты занести в таблицу 2. Зарисовать форму выходного сигнала Um2.                                                                                                                                                                                                                        

Параметры                   сигнала                                     Конденсаторы	tul (мс)	Т (мс)	f (кГц)	Um (В)
С1-С4	-    W
С2-С5	t •
СЗ-С6,	-

 

Параметры                  сигнала                                     Конденсаторы	tu2 (мс)	Um (В)
С8
С9
С 10

 

Вопросы по работе. 1.' Что такое мультивибратор?

2. Как работает автоколебательный и ждущий мультивибратор?

3. Сколько устойчивых состояний имеет автоколебательный
ждущий мультивибратор?

4. Каковы особенности схемы симметричного мультивибратора?

5. Как можно изменить временные параметры выходных
мультивибратора?

и  сколько

сигналов

Лабораторная работа №9

Исследование электронного усилителя.

Цель работы: снятие амплитудно-частотной характеристики двухкаскадного

усилителя, определение его параметров.

 

VT1, VT2 - транзисторы структуры p-n-р, усилительные элементы первого и

второго каскадов усилителя.

R1 — резистор, ограничивающий величину тока базы первого каскада.

R2-R3; R9-R10 - делители для подачи смещения на базы транзисторов.          

R4, R11 — коллекторные нагрузки первого и второго каскадов.

R6-C3; R12-C8 - ячейки отрицательной обратной связи первого и второго

каскадов.

С2, С4, С6 - разделительные конденсаторы.

R1-C1 — развязывающий фильтр.

R13, С9 - нагрузка усилителя.                                                                                           г_вх — входное сопротивление усилителя (на частоте 1 кГц); г_вх=4 кОм. г_Вых - выходное сопротивление усилителя (на частоте 1 кГц); гвых=0,4кОм.                        Порядок выполнения работы.

1. Включить блок питания.

2. По стрелочному индикатору генератора установить величину напряжения

0,08 В, её величина должна поддерживаться постоянной в течение всей работы.

3. Для каждого значения частоты сигнала (согласно таблице 1) измерить с
помощью тестера величину напряжения на выходе схемы. Полученные
величины записать в таблицу 1.

Таблица 1

 

f, Гц	100	500	1000	5000	10000	100000
Uвых, В
Кu
Кu, дБ

4. Вычислить коэффициент усиления по напряжению (для каждой из указанных в таблице 1 частот) по формуле:

 

U_BX=0,08B=const. Расчётные формулы.

5. Для частоты 1000 Гц вычислить коэффициент усиления по мощности К_Р  :

К_Р=Р_ВЬ1Х/Р_ВХ; Pвх=U²_BX/R_BX (мВт);   Pвых=U²_BbIX/Rн, (мВт).

6.По данным таблицы 1 построить амплитудно-частотную характеристику
усилителя Кu=ф (f), при этом масштаб изображения по оси частот должен
быть логарифмическим.

К_н

100                 500 1000                     5000 10000                  50000 100000 f

Содержание отчёта.

1. Принципиальная схема с указанием назначения её элементов.

2. Таблица 1.

3. График амплитудно-частотной характеристики Кu=ф (f).

4. Расчёт коэффициента усиления по мощности Кр.                                                   Вопросы по работе.

1. Какое устройство называется электронным усилителем?

2. Как выражается коэффициент усиления в относительных единицах и в
децибелах?

3. Что такое обратная связь и как она влияет на параметры усилителя?

4. Какое устройство называется усилителем постоянного тока?

5. Какие существуют методы снижения дрейфа нуля в усилителях постоянного
тока?                                                                    

Лабораторная работа №10

Исследование логических элементов

Цель работы: исследование одно- и двухвходовых логических элементов на базе цифровых ИМС, составление таблиц истинности.

"х"

Работа выполняется на стенде "Цифровые ИМС". Входные сигналы (О и 1) подаются при помощи переключателей S3...S1O, выходные сигналы "у" отображаются светодиодами HI...HI6 (горит - 1; не горит - 0). Значения выходных сигналов записываются в таблицы истинности (таблицы 1...5).

1. Элементы ИНВЕРТОР и ПОВТОРИТЕЛЬ (функци я у=х).

 

 

Вопросы по работе

1. Какие задачи называются логическими? Привести примеры таких задач.

2. Что такое "базис" и какие логические функции его образуют?

3. Сколько логических функций одного аргумента существует в теории и на практике? Привести примеры таких функций.

4. Сколько логических функций двух аргументов существует в теории и на практике? Привести примеры таких функций.

5. Какие выводы можно сделать, сравнивая по таблицам истинности пары логических функций ИМПЛИКАЦИЯ - ЗАПРЕТ и РАВНОЗНАЧНОСТЬ - ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ?