Упражнение 2. Исследование переходной характеристики реактивного ФНЧ

2.1. Загрузите виртуальный функциональный генератор FGEN. Для этого выберите в меню Instrument Launcher и выделите щелчком мыши позицию Functional Generator. При этом на экран монитора выйдет лицевая панель генератора.

Проверьте, что генератор FGEN находится в режиме программного управления. При этом ручка переключателя «MANUAL» на передней панели станции в нижнем положении. Световой индикатор «MANUAL» погашен.

2.2. Установите необходимые параметры сигнала, вырабатываемого генератором.

Переведите ручку трехпозиционного переключателя вида сигналов «Waveforms», изображенную на экране монитора, в положение « », соответствующее выработке периодического прямоугольного сигнала «меандра».

Ручкой и кнопками «Peak Amplitude» выберите амплитуду сигнала генератора, равную 0,5 В. Частоту сигнала подберите ручкой и кнопками на подпанели «Frequency» с тем, чтобы период меандра стал в 3…5 раз больше расчетной циклической частоты свободных колебаний цепи f_св.

Ручками и кнопками «DC Offset» («Смещение») установите добавочное постоянное положительное напряжение смещения с уровнем 0,5 В. В результате сложения меандра с амплитудой 0,5 В и постоянного напряжения положительной полярности с амплитудой в 1 В, получится последовательность прямоугольных импульсов.

Запустите генератор кнопкой «ON» на его лицевой панели. При этом на его индикаторе появится значение частоты вырабатываемых колебаний в герцах.

2.3. Загрузите виртуальный осциллоскоп OSC. Для этого щелкните мышкой по соответствующей позиции меню загрузчика Instrument Launcher.

Нажмите кнопку «Display» субпанели «CHANNEL A» , чтобы на ней появилось обозначение «ON». Тем самым будет подключен канал А осциллоскопа. То же сделайте на субпанели «CHANNEL В».

Выберите в выпадающем меню «Source» субпанели «CHANNEL A» вариант «ACHО». При этом канал А будет подключен к выходу фильтра. Кроме того, в выпадающем меню «Source» субпанели «CHANNEL В» вберите вариант «FGEN FUNC OUT». Тем самым канал В осциллоскопа станет подключен к выходу функционального генератора FGEN. На экране осциллоскопа появится осциллограмма импульсов.

Установите режим внешней синхронизации осциллоскопа от сигнала генератора FGEN. Для этого в выпадающем меню «Source» субпанели»TRIGGER» выделите значение «SYNC OUT». В меню выбора типа синхронизации «Type» установите значение «Digital».

Нажмите кнопку «Run» на лицевой панели осциллоскопа. Ручками «Position» разведите по вертикали линии развертки каналов с тем, чтобы линия развертки канала А (зеленая) оказалась выше линии развертки канала В (синяя).

2.4. Ручками управления осциллоскопом отрегулируйте вертикальные размеры осциллограмм. Добейтесь, чтобы изображения входного сигнала и реакции фильтра не пересекались и занимали как можно больше места на экране осциллоскопа.

Отрегулируйте периоды разверток так, чтобы на экране осциллоскопа наблюдался не более, чем один период выходного сигнала и не более чем один период реакции на этот сигнал.

2.5. Проведите измерение периода и декремента колебаний выходного сигнала фильтра.

Включите курсоры переводом клавиши субпанели «CURSORS» в положение «ON». Установите на субпанели «CURSORS» кнопками «C1» и «С2» значения «СН А».

Захватывая курсоры мышью (при нажатой левой клавише), установите штриховые линии курсоров на расстояние, равное периоду реакции Т_св. Запишите выделенные курсорами и отмеченные под экраном осциллоскопа расстояние между курсорами dT, а также амплитуды сигнала через его период А₁ и А₂ в табл. 4.4.

2.6. Повторите измерения для сопротивления R_н, равного 1 кОм и 0,5 кОм. Запишите полученные результаты в табл. 4.4.

2.7. Зарегистрируйте наблюдаемые осциллограммы. Для этого зафиксируйте изображения нажатием кнопки «Run» и, затем, нажмите кнопку «Log». Тогда осциллограммы будут записаны в файл с расширением txt для дальнейшей обработки и распечатки графиков. Для записи нужно указать имя файла в соответствующем окошке и нажать кнопку «OK».

Упражнение 3.Исследование переходной характеристики реактивного фильтра высоких частот (ФВЧ)

3.1. Соберите на лабораторном макете фильтр высоких частот. Для этого переведите переключатель «СХЕМА» макета в положение «10.4» (ручка переключателя вниз). Переключатель «R_н» верните в положение «0,5 кОм».

Концы коаксиального кабеля, подключенного к разъему BNC2, переставьте в гнезда лабораторного макета «L₁».

3.2. Повторите операции, изложенные в упражнении 2, начиная с п.2.4.