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.