Электрорадиотехнологии. Лабораторный практикум. Часть 2
Покупка
Тематика:
Радиотехника
Год издания: 2021
Кол-во страниц: 68
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-8064-3018-3
Артикул: 777846.01.99
Учебно-методическое пособие «Электрорадиотехнологии (лабораторный практикум). Часть 2» содержит описания четырех лабораторных работ, которые включают в себя как теоретические сведения, так и экспериментальные задания по изучаемым темам.
Пособие подготовлено на основе курса «Электрорадиотехнологии». преподаваемого в РГПУ им. А. И. Герцена для студентов института информационных технологий и технологического образования в соответствии с ФГОС. Оно также может быть полезно преподавателям и студентам смежных направлений и других вузов.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 11.03.01: Радиотехника
- 11.03.03: Конструирование и технология электронных средств
- 11.03.04: Электроника и наноэлектроника
- ВО - Специалитет
- 11.05.01: Радиоэлектронные системы и комплексы
- 11.05.02: Специальные радиотехнические системы
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А. И. ГЕРЦЕНА А. А. Кононов, И. О. Попова, С. В. Федичкин, А. В. Колобов, Р. А. Кастро ЭЛЕКТРОРАДИОТЕХНОЛОГИИ Лабораторный практикум Часть 2 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ Санкт-Петербург Издательство РГПУ им. А. И. Герцена 2021
УДК 621.3 ББК 32 Э45 Р е ц е н з е н т ы: доктор физико-математических наук, профессор В. Т. Аванесян доктор педагогических наук, профессор И. И. Хинич Кононов А. А., Попова И. О., Федичкин С. В., Колобов А. В., Кастро Р. А. Э45 Электрорадиотехнологии (лабораторный практикум). Часть 2: учебно-методическое пособие. — СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2021. — 68 с. ISBN 978-5-8064-3019-0 ISBN 978-5-8064-3018-3 (Ч. 2) Учебно-методическое пособие «Электрорадиотехнологии (лабораторный практикум). Часть 2» содержит описания четырех лабораторных работ, которые включают в себя как теоретические сведения, так и экспериментальные задания по изучаемым темам. Пособие подготовлено на основе курса «Электрорадиотехнологии», преподаваемого в РГПУ им. А. И. Герцена для студентов института информационных технологий и технологического образования в соответствии с ФГОС. Оно также может быть полезно преподавателям и студентам смежных направлений и других вузов. УДК 621.3 ББК 32 © Коллектив авторов, 2021 ISBN 978-5-8064-3019-0 © С. В. Лебединский, оформление обложки, 2021 ISBN 978-5-8064-3018-3 (Ч. 2) © Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2021 Печатается по решению совета факультета физики ФГБОУ ВО «Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена»
СОДЕРЖАНИЕ Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Лабораторная работа № 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Последовательные и параллельные контуры в радиосхемах . . . . . . . . . . 6 Лабораторная работа № 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Настройка и исследование симметричной связанной колебательной системы в полосовом усилителе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Лабораторная работа № 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Прохождение сигналов через RC- и RL-цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Лабораторная работа № 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Схемы включения биполярного транзистора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Рекомендованная литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
ВВЕДЕНИЕ Эффективная деятельность и высокое качество жизни современного человека немыслимы без повседневного использования электроэнергии. Ввиду этого является чрезвычайно актуальным освоение студентами такой дисциплины, как «Электрорадиотехнологии». Настоящее учебное пособие предназначено для студентов института информационных технологий и технологического образования, но может быть полезным и студентам других естественно-научных и технических факультетов. Электротехника как прикладная наука позволяет углубить понимание многих явлений и процессов, происходящих в том числе в компьютерной и электронной технике. Чрезвычайно полезным является глубокое понимание студентами технических факультетов физических принципов работы компонентов современной компьютерной и прочей электронной аппаратуры. Данное учебное пособие включает в себя 4 лабораторные работы. Лабораторная работа № 1 посвящена исследованию последовательных и параллельных контуров в радиосхемах. В процессе выполнения работы учащиеся научатся определять основные радиотехнические характеристики: резонансную частоту, добротность, полосу пропускания параллельных и последовательных LC-контуров, составлять избирательные и режекторные цепи. Лабораторная работа № 2 позволяет ознакомиться с приемами настройки симметричной двухконтурной системы с трансформаторной связью, а также получить ее основные характеристики при различных степенях связи. При выполнении этой работы учащиеся выяснят влияние входных параметров измерительных приборов на настройку системы. Лабораторная работа № 3 посвящена исследованию прохождения различных электрических сигналов через линейные переходные или формирующие RC- и RL-цепи, а лабораторная работа № 4 позволит ознакомиться с различными схемами включения биполярного транзистора в усилительных каскадах, питанием цепи коллектора, подачей смещения на базу. Сборку макета изучаемой лабораторной работы студенты производят самостоятельно, руководствуясь принципиальной схемой, приведенной в описании к лабораторной работе. Прежде чем начать соеди
нение элементов схемы между собой, следует расположить их таким образом, чтобы было удобно и безопасно производить необходимые регулировки и переключения и в случае необходимости, иметь возможность оперативного отключения рабочей схемы. Сборка электрической схемы осуществляется с помощью соединительных проводов. Не допускается переплетение проводов. Контакты должны быть надежными, люфты в клеммах приборов и элементов цепи недопустимы. К каждой клемме измерительного прибора или элемента цепи нежелательно подводить более двух проводов. Сборку схемы рекомендуется начинать от одного из полюсов источника тока. Сначала следует собирать главную последовательную часть цепи, а затем к ней подключать разветвления и параллельные участки. Если в схеме применяются вольтметры, то их включают в цепь в последнюю очередь. Все ключи и коммутаторы в цепи должны быть разомкнуты при первом запуске цепи. Электроизмерительные приборы необходимо переключить на самые большие пределы измерений. Также необходимо перед проведением измерений проверять нулевое положение стрелок приборов. При необходимости следует откорректировать ноль приборов путем вращения корректирующего винта, находящегося рядом со шкалой. Нельзя производить переключения элементов в цепи, находящихся под напряжением. При разборке макета прежде всего необходимо обесточить источник тока! Подавать напряжение на цепь без проверки правильности ее монтажа преподавателем или лаборантом запрещается! Учебное пособие составлено с учетом многолетнего опыта проведения лабораторных работ по радиотехнике на естественно-научных факультетах РГПУ им. А. И. Герцена.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Последовательные и параллельные контуры в радиосхемах Цель работы: научиться определять основные радиотехнические характеристики: резонансную частоту, добротность, полосу пропускания и т. д. параллельных и последовательных LC-контуров, составлять избирательные и режекторные цепи, включать контуры в радиотехнические цепи. Сведения из теории В работе радиоустройств возникают ситуации, когда из широкого набора входных сигналов необходимо выделить сигналы, находящиеся в определенном интервале частот. Например, на вход радиоприемника одновременно поступают сигналы от всех источников радиоизлучений (радиопередатчиков, атмосферных помех и т. п.). Эти сигналы отличаются друг от друга частотными спектрами, амплитудами и фазами гармоник. Радиослушателя же обычно интересует сигнал от конкретной радиостанции. Для выделения сигнала только этой радиостанции следует применять полосовой фильтр, который выделил бы сигналы только интересующей радиостанции. Сигналы же других радиоисточников не должны попасть в последующие цепи радиоприемника. Обычно для каждой радиостанции выделяется определенная полоса частот (например, в радиовещании с амплитудной модуляцией — 9 кГц). Поэтому идеальный полосовой фильтр должен обладать прямоугольной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) — зависимостью коэффициента усиления К от частоты f (рис. 1.1), граничные частоты которой соответствовали бы крайним нижним и верхним гармоникам спектра сигнала радиостанции. Практически осуществить полосовой частотный фильтр с такой характеристикой невозможно. Путем усложнения линейных цепей можно добиться только приближения к идеальной характеристике. Наиболее простое приближение получается на основе одиночных колебательных LC-контуров, АЧХ которых соответствует кривой, представленной на рис. 1.1б. Следовательно, из совокупности всевозможных сигналов предоставляется возможность выбора сигналов определенной частоты или полосы частот. Такие радиотехнические цепи называются избирательными.
Иногда возникает обратная задача, т. е. избирательное подавление сигналов определенной частоты, оставляя остальные без изменения (рис. 1.2), например, подавление несущей частоты звука в видеосигнале. В этом случае используются также цепи с LC-контурами, но такие цепи называется режекторными (от слова «резекция» — вырезание). В качестве избирательных и режекторных цепей возможно использование как последовательных, так и параллельных LC-контуров. Рис. 1.1. АЧХ а) идеальной, б) реальной избирательной цепи Рис. 1.2. АЧХ а) идеальной, б) реальной режекторной цепи Последовательный LC-контур При приложении к контуру напряжения U частотой f по всем элементам контура (L, C, R) протекает один и тот же ток I. Векторная диаграмма для данного случая представлена на рис. 1.3. Внешнее напряжение U равно векторной сумме напряжений на каждом потребителе: 2 2 C L R U U U U . (1.1)