Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторная работа №1
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ
1 ЦЕЛИ РАБОТЫ
1.2 Измерить параметры детерминированных сигналов.
2 ЛИТЕРАТУРА
2.1 Шинаков Ю. С., Колодяжный Ю. М. Теория передачи сигналов электросвязи ─ М.: Радио и связь , 1989. ─ С. 16…20.
2.2 Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC ─ М.: Солон-Р, 1999. ─ С. 73…84.
3 ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
3.1 Изучить по 2.1 параметры и характеристики сигналов.
3.2 Изучить по 2.2 теорию моделирования схем, элементную базу и характеристики виртуальных осциллографа, мультиметра, измерителя амплитудно-частотных характеристик программы Electronics Workbench.
3.3 Изучить по 2.2 методику измерения постоянных и переменных напряжений с помощью вольтметра, амперметра и мультиметра.
3.4 Построить временную диаграмму кодовой комбинации первой буквы своей фамилии в международном телеграфном коде МТК-2, приведенном в приложении1.
3.5 Подготовить ответы на вопросы для самопроверки.
Примечание: Лабораторную работу можно выполнить дома, а результаты в электронном варианте переслать по адресу Prashkovich @ tut.by или представить преподавателю на гибком диске.
4 ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
4.1 Поясните, что такое электрический сигнал.
4.2 Перечислите параметры и характеристики сигналов.
4.3 Что такое период и длительность сигнала?
4.4 Что такое амплитуда и размах сигнала?
4.5 Что такое первичные и вторичные сигналы?
4.6 Что означают термины информация, сообщение, сигнал?
4.7 Какие формы математического представления сигналов Вы знаете?
4.8 Поясните, какая связь между амплитудным, квадратичным и действующим значениями напряжений. Какое из них можно измерить осциллографом, а какое мультиметром?
4.9 Приведите классификацию сигналов по информативности и форме.
4.10 Какие существуют программы для расчёта, измерения и моделирования сигналов?
4.11 Приведите параметры цифрового сигнала.
5 АППАРАТНОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
5.1 Рабочая станция локальной сети (персональный компьютер).
5.2 Графический манипулятор мышь.
5.3 Программа Electronics Workbench 5.12.
5.4 Принтер.
6 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
6.1 Ответить на вопросы программированного допуска.
6.2 Получить инструктаж по технике безопасности.
ВНИМАНИЕ! Аккуратно обращайтесь с персональным компьютером и его периферийными устройствами. Соблюдайте требования эргономики. Проверьте наличие заземления устройств.
6.3 Изучить состав рабочей станции локальной вычислительной сети.
6.4 Освоить работу на персональном компьютере с программным обеспечением
Electronics Workbench, для этого:
6.4.1 Включить рабочую станцию компьютерной сети с помощью сетевого переключателя POWER на системном блоке.
6.4.2 Наблюдать загрузку компьютера и подключение его к локальной сети.
6.4.3 Набрать на клавиатуре цифру 1 – загрузка с локального диска. Наблюдать загрузку. Нажать клавиши клавиатуры Ctrl+Alt+Delete одновременно.
6.4.4 Войти в систему, набрав имя ─ 204 ,а пароль не вводить. Нажать клавишу Enter.
6.4.5 Наблюдать выход компьютера в операционную среду Windows.
6.4.6 Открыть программу Electronics Workbench 5.12, согласно каталогу D:\Work\EWB512\WEWB32.exe. Получить изображение стандартного окна программы.
6.4.7 Наблюдать состав рабочего окна программы, подводя курсор к изображению и читая содержание меню, применяя приёмы работы с программой Windows.
6.4.8 Щёлкать манипулятором мышь на изображения меню и панели инструментов и следить за появлением элементов, приборов, надписей и графиков.
6.4.9 Просмотреть содержание Help в меню, уточнив порядок использования измерительных приборов (Instruments) программы. Зарисовать в отчёт условное графическое изображение (УГИ) Function Generator - генератора, Oscilloscope -осциллографа, Multimeter -мультиметра.
6.4.10 Щёлкнуть манипулятором мышь на изображение Instruments. Нажать левую клавишу манипулятора мышь на изображении генератора (Function Generator). Перемещая манипулятор мышь по коврику, поместить генератор на белый лист рабочего поля, отпустив клавишу.
6.4.11 Переместить осциллограф, мультиметр, и УГИ заземления на белый лист рабочего поля с помощью методики изложенной в п.6.4.10.
6.5 Измерить параметры детерминированных сигналов, для этого:
6.5.1 Собрать схему для проведения исследований (рис. 1.1).
6.5.2 Соединить выход генератора со входом осциллографа. 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.
Рис. 1.1 Схема исследований
6.5.3 Щёлкнуть два раза на изображение генератора на белом листе рабочего поля. Установить режим генерации прямоугольных импульсов, нажав на изображение прямоугольных импульсов в раскрывшемся окне лицевой панели генератора.
6.5.4 Установить частоту (frequvency), амплитуду (amplitude), длительность импульса (duty cycle) и постоянную составляющую (offset) сигнала на выходе генератора с помощью клавиатуры и манипулятора мышь по варианту (табл.1.1), изменяя эти данные в окошках напротив параметров в раскрывшемся окне лицевой панели генератора. Номер варианта соответствует номеру записи фамилии студента в учебном журнале.
Примечание: Длительность импульса (duty cycle) определяется в % как отношение длительности импульса к периоду.
6.5.5 Включить режим анализа схемы, щёлкнув манипулятором мышь на изображение I включателя, расположенного в правом верхнем углу панели инструментов.
6.5.6 Щёлкнуть два раза на изображение осциллографа, наблюдать временную диаграмму сигнала на экране осциллографа.
6.5.7 Щёлкнуть на изображение Expand лицевой панели осциллографа. Наблюдать временную диаграмму сигнала на расширенном экране.
Таблица 1.1- Параметры сигналов
|
Номер варианта |
F, Гц |
Um, В |
tu,% |
Uuo (offset) |
|
1 |
100 |
1 |
50 |
0 |
|
2 |
150 |
2 |
40 |
1 |
|
3 |
200 |
3 |
30 |
2 |
|
4 |
250 |
4 |
35 |
3 |
|
5 |
300 |
5 |
20 |
4 |
|
6 |
350 |
6 |
25 |
-7 |
|
7 |
400 |
7 |
10 |
5 |
|
8 |
450 |
8 |
15 |
6 |
|
9 |
500 |
9 |
45 |
7 |
|
10 |
550 |
10 |
55 |
-1 |
|
11 |
600 |
11 |
60 |
-2 |
|
12 |
650 |
12 |
65 |
-3 |
|
13 |
700 |
13 |
70 |
-4 |
|
14 |
1000 |
14 |
75 |
-5 |
|
15 |
1500 |
15 |
80 |
-6 |
|
16 |
50 |
16 |
5 |
0 |
|
17 |
150 |
17 |
10 |
1 |
|
18 |
250 |
18 |
15 |
2 |
|
19 |
350 |
19 |
20 |
3 |
|
20 |
450 |
20 |
25 |
4 |
|
21 |
550 |
21 |
30 |
5 |
|
22 |
650 |
22 |
35 |
6 |
|
23 |
750 |
23 |
40 |
7 |
|
24 |
850 |
24 |
45 |
8 |
|
25 |
950 |
25 |
50 |
9 |
|
26 |
1050 |
26 |
55 |
-1 |
|
27 |
1150 |
27 |
60 |
-2 |
|
28 |
1250 |
28 |
65 |
-3 |
|
29 |
1350 |
29 |
70 |
-4 |
|
30 |
1450 |
30 |
75 |
-5 |
6.5.8 Щелчками манипулятора мышь установить на лицевой панели осциллографа переключателем «время на деление» (Time base) - время, соответствующее наблюдению одного или двух периодов колебания.
6.5.9 Установить переключателем «Вольт на деление» (U/div) масштаб по оси
амплитуд. Нажать манипулятором мышь надпись Pause на панели инструментов, остановив анализ построения программой временной диаграммы. Зарисовать временную диаграмму сигнала в отчёт.
6.5.10 Измерить время начала периода сигнала Т1. Установить визирную линию на начало периода прямоугольных импульсов, нажав левую клавишу манипулятора мышь на красном треугольнике 1. Переместить визирную линию на начало периода, удерживая её и двигая манипулятор мышь по коврику.
6.5.11 Измерить время окончания периода сигнала Т2. Установить синюю визирную линию на конец периода прямоугольных импульсов, используя методику п.6.5.10. Записать значение периода и скважности в отчёт.
Примечание: Время и напряжение пересечения визирных линий с графиком временной диаграммы Т1 и VA1, Т2 и VA2 и его разность Т2 - Т1, VA2-VA1 указываются в окошках на лицевой панели осциллографа.
6.5.12 Измерить минимальное значение напряжения прямоугольных импульсов. Установить курсор манипулятора мышь на красном треугольнике 1 и, нажав клавишу манипулятора, перемещать визирную линию на минимальное значение амплитуды прямоугольных импульсов. Записать минимальное значение VA1 в отчёт.
6.5.13 Измерить максимальное значение напряжения прямоугольных импульсов, используя методику п.6.5.12 для синей визирной линии 2. Измерить размах прямоугольных импульсов VA2-VA1 и амплитуду. Данные занести в отчёт.
6.5.14 Удалить линию соединения заземления с генератором (рис. 1.1), щёлкнув манипулятором мышь на линию и нажав клавиши Delete клавиатуры и Enter при появлении запроса.
6.5.15 Подключить заземление к левой клемме генератора согласно методике п.6.5.2.
6.5.16 Проделать п.6.5.10 … 6.5.13 для сигналов прямоугольной, треугольной и синусоидальной формы с учётом требований п.6.5.15 и без них (с несимметричным и симметричным выходом генератора). Данные записать в отчёт и сравнить значения амплитуды, частоты и скважности с ранее установленными на генераторе.
6.6 Измерить постоянные и переменные значения напряжений на выходе генератора с помощью мультиметра, для этого:
6.6.1 Подключить мультиметр к выходу генератора (рис 1.1), используя методику п.6.5.2.
6.6.2 Двойным щелчком манипулятора мышь раскрыть лицевую панель мультиметра.
6.6.3 Щелкнуть манипулятором мышь на изображение постоянное напряжение (-). Записать значение напряжения в отчёт.
6.6.4 Проделать п. 6.6.3. для переменного напряжения (~).
6.7 Прослушать звучание исследуемого сигнала с помощью головки динамической (динамика) Buzzer, для этого:
6.7.1 Собрать схему (рис.1.2), установить частоту согласно варианту (табл.1.1) и включить переключатель Ι. Прослушать звучание сигнала. Отключить звучание сигнала, нажав манипулятором мышь 0 переключателя панели инструментов.
6.7.2 Удалить схему, приведенную на рис.1.2. Для этого необходимо нажать левую клавишу манипулятора мышь на белом листе рабочего поля и, охватив появляющимся прямоугольником всё изображение схемы, нажать клавиши Delete и Enter на клавиатуре.
.
Рис.1.2 Схема прослушивания звукового сигнала
6.8 Отпечатать временные диаграммы исследуемых сигналов (по заданию преподавателя) на локальном или сетевом принтере для этого:
6.8.1 Подготовить принтер к работе.
6.8.2 Просмотреть файл с временной диаграммой, выбрав удобный для наблюдения масштаб.
6.8.3 Нажать изображение принтера левой клавишей манипулятора мышь в верхней части рабочего окна программы. Получить отпечатанную копию.
6.9 Показать результаты выполнения работы преподавателю.
6.10 Сделать выводы.
6.11 Выключить оборудование.
6.12 Составить отчёт по работе.
7 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА
7.1 Наименование и цели работы.
7.2 Наименование аппаратного и программного обеспечения.
7.3 Схемы измерений.
7.4 Результаты измерений, вычислений и наблюдений п. п. 6.5 и 6.6.
7.5 Выводы по работе.
7.6 Ответы на контрольные вопросы (по заданию преподавателя).
8 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
8.1 Какова особенность использования программы Electronics Workbench?
8.2 Укажите назначение и особенности измерительных приборов программы Electronics Workbench.
8.3 Как измерить амплитуду периодического сигнала при помощи виртуального осциллографа?
8.4 Чем отличаются виртуальные измерения от реальных измерений?
8.5 Поясните наличие погрешности измерений при виртуальных и реальных измерениях.
8.6 Какие виртуальные генераторы входят в состав программы Electronics Workbench?
8.7 Можно ли наблюдать спектральные диаграммы с помощью программы?
8.8 Почему отличаются показания осциллографа и мультиметра?
8.9 Почему при измерении мультиметром показания на экране не остаются постоянными?
8.10 Поясните, в чём отличие колебаний с симметричного и не симметричного выхода генератора.
9 СОДЕРЖАНИЕ ЗАЧЁТА
Студент должен знать ответы на контрольные вопросы. Должен уметь проводить измерения, предусмотренные заданием на работу, и анализировать результаты измерений.