Порядок выполнения работы. Аппаратное и программное обеспечение

Аппаратное и программное обеспечение

1 Рабочая станция локальной сети (персональный компьютер).

2 Графический манипулятор мышь.

3 Программа Electronics Workbench 5.0.

1 Проверка подготовки студентов к лабораторной работе по вопросам самопроверки.

2 Получить инструктаж по технике безопасности.

ВНИМАНИЕ! Аккуратно обращайтесь с персональным компьютером и его периферийными устройствами. Проверьте наличие устройств заземления.

3 Включить персональный компьютер, для этого:

3.1 Включить рабочую станцию компьютерной сети с помощью сетевого переключателя на системном блоке «Power».

3.2 Наблюдать загрузку компьютера.

3.3 Войти в программу Electronics Workbench 5.0. Получить изображение стандартного окна программы.

4 Собрать схему проведения исследований (рисунок 8.2). Соединить выход генератора с резистором. Для их соединения необходимо нажать левую клавишу манипулятора мышь в точке соединения в момент появления стрелки. Удерживая клавишу, перемещать манипулятор мышь по коврику. Отпустить клавишу необходимо в момент появления другой точки в нужном месте соединения. Появляющаяся линия – подтверждение правильности соединения. Аналогично включить остальные элементы схемы.

Рисунок 8.2 Схема исследований цепи RC

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).

4.1 Установить сопротивление резистора R =1280 Ом, емкость конденсатора С₁=29 нФ. Для этого два раза щёлкнуть левой клавишей мыши на изображение элемента и поменять его значение в раскрывшемся окне. С помощью манипулятора мышь нажать “OK”, окно закроется, значение элемента изменится.

4.2 Создать цепь для одновременного наблюдения импульсов на входе и выходе цепи, соединив выход генератора со вторым каналом осциллографа. Эту линию соединения (на рис. 8.2 – линия (1)) выделить другим цветом. Для этого два раза щёлкнуть левой клавишей мыши на линию и в раскрывшемся окне выбрать другой цвет, нажать «OK», окно закроется, цвет линии поменяется.

5 Исследовать процессы, проходящие в цепи RC. На цепь подаются прямоугольные импульсы. Так как длительность импульсов больше постоянной времени цепи, т.е. переходной процесс оканчивается за время действия импульса, то можно считать, что во время подачи импульса идет заряд конденсатора, а во время отсутствия импульса – разряд конденсатора.

5.1 Щёлкнуть два раза на изображение генератора. Установить режим генерации прямоугольных импульсов, нажав на изображение прямоугольных импульсов в раскрывшемся окне лицевой панели генератора.

5.2 Установить частоту (frequency) 2кГц, амплитуду (amplitude) 2В, длительность импульса (duty cycle) 50% от периода и постоянную составляющую (offset) сигнала на выходе генератора, равную 2, с помощью клавиатуры и манипулятора мышь, изменяя эти данные в окошках напротив параметров в раскрывшемся окне лицевой панели генератора.

5.3 Включить режим анализа схемы, щелкнув манипулятором мышь на изображение I включателя, расположенного в правом верхнем углу панели инструментов.

5.4 Щёлкнуть два раза на изображение осциллографа, наблюдать временные диаграммы сигналов на экране осциллографа.

5.5 Щёлкнуть на изображение Expand лицевой панели осциллографа. Наблюдать временные диаграммы входного и выходного сигналов на расширенном экране.

5.6 Нажать манипулятором мышь надпись «Pause» на панели инструментов, остановив анализ построения программой временных диаграмм, или отключить формирование сигналов, нажав левой клавишей манипулятора мышь на изображение 0 в правом верхнем углу окна.

5.7 Щелчками мышью установить на лицевой панели осциллографа переключателем «Время на деление”»(Time base) время, соответствующее наблюдению за двумя периодами колебания.

5.8 Установить переключателем «Вольт на деление» (V/div) масштаб по оси амплитуд. Зарисовать входной и выходной импульсы в отчёт.

5.9 Изменять сопротивления резистора R (R = 640, 160, 80 Ом). После каждого изменения сопротивления включать режим анализа схемы. Зарисовать полученные осциллограммы в отчет. Сделать выводы о влиянии сопротивления резистора на длительность переходного процесса.

6 Исследовать переходные процессы в цепи RL:

6.1 Исследовать изменение напряжения на катушке индуктивности:

6.1.1 Собрать схему, приведенную на рисунке 8.3 (L = 44 мГн). Повторить опыты по пунктам 5.1 – 5.9.

Рисунок 8.3 Схема исследований цепи RL

6.2 Исследовать изменение тока в цепи с индуктивностью в переходном режиме:

6.2.1 Собрать схему, приведенную на рисунке 8.4. Повторить опыты по пунктам 5.1 – 5.9.

Рисунок 8.4 Схема исследований цепи RL

7 Показать результаты выполнения работы преподавателю.

8 Выключить оборудование.

9 Составить отчет по работе.

Содержание отчета

1 Наименование и цель работы.

2 Решение задачи по п.4 раздела «Подготовка к выполнению лабораторной работы».

7.3 Схемы исследований (рисунки 8.2, 8.3, 8.4).

7.4 Осциллограммы токов и напряжений.

7.5 Ответы на контрольные вопросы (по заданию преподавателя).

7.6 Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1 Поясните, что показывает постоянная времени. В каких единицах она измеряется?

2 Укажите, за какое время переходной процесс считается законченным.

3 Как влияет резистивное сопротивление R на длительность переходного процесса в цепи RL и RC?

Содержание зачета

Студент должен знать ответы на контрольные вопросы; должен уметь проводить измерения, предусмотренные заданием на работу, анализировать результаты измерений.

Литература

1 Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC – М.: Солон-Р, 1999. – C. 23 – 51.

2. Китаев В. Е. Электротехника с основами промышленной электроники – М.: Высшая школа, 1985. – С. 411 – 446.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

Дата добавления: 2014-12-25