Материал: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплинам «Метрология и радиоизмерения». Затонский В.И., Лепендина Р.Н

δ (%)= 100(Uд – Uэ) /Uэ.

Значение погрешности измерений, выраженное в процентах, перевести в децибелы, учитывая, что 1дБ соответствует изменению напряжения на 12,2%.

Полученные результаты занести в таблицу 1 и повторить измерения для напряжений сигнала 2,5В, 80мВ.

Таблица 1

3. Измерение периода (частоты) сигнала

Установить частоту генератора Г3-102 fх=2,5кГц, выходное напряжение 8В. Подать сигнал от генератора на вход канала «I» осциллографа.

Меняя значение «К» (мс/дел) ступенчатого переключателя «РАЗВЕРТКА», добиться, чтобы в пределах экрана укладывалось около 2-х периодов сигнала Тх. Определить длительность одного (n=1) периода Тх в делениях шкалы экрана «L» и рассчитать значения Тх и fх по формулам:

Тх = LК/n , fх = 1/Тх = n/LК.

Измерить частоту сигнала fх частотомером Ч3-33. Принимая замеренное частотомером значение частоты fчм за эталонное, найти погрешность измерения частоты осциллографическим методом:

δ (%)= 100(fх – fчм) /fчм.

При прежнем значении «К» (мс/дел), изменением частоты генератора fх, добиться получения на экране осциллографа изображение 10 периодов Тх сигнала (т.е. n=10) в пределах 10 клеток масштабной сетки (т.е. L=10). Рассчитать по приведенным ранее формулам значения Тх и fх и результаты занести в таблицу 2.

Таблица 2

4.Измерение длительности импульса

Подать на вход «I» канала осциллографа сигнал с гнезда «ИМПУЛЬС СИНХРОНИЗАЦИИ» генератора Г5-15. Переключатель режима синхронизации осциллографа установить в положении «ВНУТР I». Ручкой «УРОВЕНЬ» канала синхронизации добиться устойчивого изображения на экране двух разверток.

Установить на основном выходе генератора Г5-15:

-амплитуду импульсов Uа=15В (выставить по его шкале 15В и ручкой «АМПЛИТУДА» добиться момента срабатывания индикаторной лампочки);

-частоту повторения импульсов F= 2кГц;

- длительность импульса τ_и = 10мкс.

Подать сигнал с основного выхода генератора на вход канала «II» осциллографа.

Максимально используя площадь экрана, измерить длительность импульса τ_изм =KL,

где: L – линейные размеры импульса по горизонтали в делениях шкалы экрана,

К - положение переключателя «РАЗВЕРТКА».

Найти относительную погрешность измерения длительности импульса по формуле: δ (%)= 100(τ_и– τ_изм) /_τизм.

Повторить измерения при τ_и=0,8мкс.

5. Измерение времени задержки импульса

Переключателями генератора «ВРЕМЕННОЙ СДВИГ» набрать величину задержки основного импульса относительно синхронизирующего Δtзад = 5мкс. Измерить значение задержки Δt с помощью осциллографа, как разницу по времени между передними фронтами импульсов «I» и «II» каналов, и найти относительную погрешность установки на генераторе величины задержки: δ (%)= 100(Δtзад – Δt) /Δt.

Повторить измерения для Δtзад = 35мкс, 0,7мс. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 3.

Таблица 3

Контрольные вопросы

1. Основные разновидности осциллографов.

2. Типовые функциональные блоки универсального осциллографа.

3. Основные узлы электронно-лучевой трубки. Параметры и характеристики ЭЛТ.

4. В чем различия принципов построения и функциональных возможностей двухканального и двухлучевого осциллографов?

5. Режимы работы генератора развертки в осциллографе.

6. Какие из параметров сигнала можно измерить с помощью осциллографа?

7. Какой принцип обеспечивает в осциллографе наблюдение переднего фронта импульсного сигнала?

8. Принцип измерения временных интервалов с помощью осциллографа.

Лабораторная работа №3

Исследование измерительного генератора низкой частоты

Цель работы: 1. Проверить параметры выходного сигнала измерительного генератора.

2. Научиться использовать измерительный генератор для контроля параметров радиоэлектронных устройств.

Комплект оборудования рабочего места

1. Измерительный генератор низкой частоты Г3-102

2.Электронный вольтметр В7-16А (В3-13)

3.Электронный осциллограф С1-65 (С1-55)

4.Генератор низких частот Г3-33

Порядок выполнения работы

1.Определение погрешности установки выходного напряжения генератора Г3-102

Заземлить приборы, подать силовое питание и прогреть их в течение 5-10 минут.

Включить внутреннюю нагрузку генератора Г3-102 и установить частоту f₁=1кГц. Ручкой «РЕГ. ВЫХ» установить по верхней шкале его вольтметра задаваемое напряжение

Uзад = 8В. Напряжение с выхода генератора Г3-102 подать на вход электронного вольтметра В7-16А (В3-13). Принимая полученное показание электронного вольтметра Uэ за эталонное, найти относительную погрешность δ(%) установки напряжения Uзад:

δ(%) = 100(Uзад - Uэ) / Uэ

2. Определение амплитудной погрешности генератора г3-102 в заданном диапазоне частот

На частоте f₁=1кГц выставить по электронному вольтметру В7-16А (В3-13) выходное напряжение генератора U₁ = 8В. Перестраивая частоту генератора f и не изменяя положение ручки «РЕГ. ВЫХ», отсчитать и записать показания электронного вольтметра U_f на каждой из частот таблицы 1.

Таблица 1

По результатам измерений определить абсолютную «∆» и относительную «δ» погрешности поддержания постоянства амплитуды при перестройке генератора в заданном диапазоне частот:

∆ (В) = U_f - U_1,

δ (%) = 100(U_f - U₁) / U_1.

Где: u1–напряжение на частоте 1кГц,

U_f –напряжение на других частотах.

Значение погрешности, выраженное в процентах, перевести в децибелы, принимая, что 1дБ соответствует изменению напряжения на 12,2%. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.

Построить амплитудную характеристику вида U_f = Ф(f).

3. Проверка коэффициента деления «к» выходного аттенюатора генератора

Установить частоту генератора f₁=1кГц, переключатель «Пределы шкалы» в положение «10». Выставить по электронному вольтметру В7-16А (В3-13) напряжение генератора Uэ=8В. Устанавливая переключатель аттенюатора генератора в положения «3», «1» , «0,3», «0,1» , «0,03», «0,01», измерить электронным вольтметром выходные напряжения Uвых и результаты измерений занести в таблицу 2. Рассчитать действительные значения коэффициентов деления Кд по формуле: Кд (дБ) = 20 log (U вых / Uэ)

Учитывая, что номинальные (т.е. задаваемые по паспорту на прибор) значения коэффициентов деления Кн между соседними положениями переключателя должны отличаться на 10дБ (см. таблицу.2), найти и занести в таблицу.2 погрешности δ(дБ) выходного аттенюатора:

δ(дБ) = Кн – Кд

Таблица 2