Энциклопедия практической электроники - Рутледж Д.
ISBN 5-94074-096-0
Скачать (прямая ссылка):
7. Можно еще сильнее уменьшить затухание с помощью щупа с высоким полным сопротивлением (импедансом). На рис. 2.28 приведена упрощенная схема конструкции такого щупа осциллографа. Рассчитаем значения Rp, Ср и Сс. Для начала рассмотрим только сопротивления. Определите действительное значение сопротивления щупа Rp, чтобы величина, указанная на его корпусе, оказалась правильной при том значении сопротивления R0, которое указано на осциллографе. Для проверки правильности ответа можно воспользоваться измерительным
Осциллограф
Земля
Рис 2.28. Конструкция щупа осциллографа
2.13. ПРАКТИКУМ fJsF]
прибором и определить сопротивление щупа Rp. Вычислите отношение входного напряжения U; к выходному напряжению U для рассчитанных значений сопротивлений Rp и R0.
8. Далее рассмотрим только емкости. Найдите значения, которые должны иметь последовательно включенная емкость щупа Ср и параллельная емкость кабеля Сс, чтобы величина емкости, указанная на корпусе щупа, оказалась верной. При расчете резисторов отношение входного напряжения к выходному можно использовать значение емкости C0, указанное на осциллографе и полученное в предыдущем пункте.
9. Замените кабели осциллографа щупом с высоким импедансом и повторно измерьте t2.
10. Проведите расчет времени t2, используя значение емкости, указанной на щупе. Учтите, что значение R5 изменилось, так как сопротивления щупа гораздо больше, чем сопротивление осциллографа.
11. В заключение повторно измерьте размах выходного напряжения и проведите повторный расчет, чтобы сравнить результаты.
ЗАДАЧА № 4. ДИОДНЫЕ ДЕТЕКТОРЫ
В главе 1 уже говорилось об амплитудной модуляции, которая используется при работе AM радиостанций. Выражение для напряжения выглядело следующим образом:
U(t) = Uccos(27tft) + a(t)cos(27tft) (2.62)
Первое слагаемое, Uccos(2pft), описывает несущую, а множитель a(t) -низкочастотный модулирующий сигнал. Для характеристики модуляции используется глубина модуляции, которая вычисляется по формуле:
m = ap/Uc (2.63)
где ар - амплитуда модулирующего сигнала a(t). Обычно значение коэффициента глубины модуляции m выражается в процентах. Коммерческие (гражданские) радиостанции строго следят за тем, чтобы глубина модуляции не достигала 100%, при которой a(t) принимает отрицательные значения, И На ВЫХОДе ПрИеМНИКа ПОЯВЛЯЮТСЯ СИЛЬ- аЯ Детекторный ^
ные искажения. Подробнее это явление будет § ° о—щ-рассмотрено далее.
Для детектирования сигнала звуковой часто- зкП ionF^
ты можно использовать диодную цепь (рис. 2.29). Схема представляет собой однополупериодный выпрямитель с конденсатором.
Когда диод открыт, конденсатор заряжается ' ^ ^ до Схема AM етект а до напряжения, равного входному. Нагрузочный ' ' * Хема Детвкт°Ра
Земля
резистор устанавливает скорость разряда конденсатора. Ток разряда конденсатора должен быть достаточно мал, чтобы напряжение на конденсаторе не снижалось очень сильно за период ВЧ сигнала, но при этом величина напряжения должна соответствовать изменениям НЧ сигнала.
3'
[~68І 2. ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ
На генераторе установите сигнал синусоидальной формы частотой 1 МГц и размахом напряжения 5 В с частотой модуляции 1 кГц и глубиной модуляции 70%. Подключите кабель от выхода генератора к запускающему входу осциллографа и используйте режим внешнего запуска. Иначе будет очень трудно обеспечить наблюдение модулированного сигнала на экране осциллографа. Настройте осциллограф таким образом, чтобы наблюдать отчетливый модулированный сигнал по каналу 1. После этого подключите к каналу 2 схему детектора, собранную на плате для макетирования. Сигнал на выходе детектора должен быть синусоидой с частотой 1 кГц, то есть таким же, что и исходный модулирующий сигнал.
1. Если постоянная времени т - RC значительно меньше периода модулирующего колебания, то детектированный сигнал не будет в точности соответствовать исходному. Рассчитайте т и сравните с периодом модулирующего сигнала.
2. Сравните максимальное напряжение входного AM сигнала с максимальным значением НЧ напряжения выходного. Рекомендуется использовать одинаковый масштаб напряжений и относительный нулевой уровень на экране осциллографа как для входного, так и выходного сигналов. Рассчитайте ожидаемую разницу в этих напряжениях.
3. Если постоянная времени т значительно больше периода несущего колебания, то напряжение будет снижаться между каждым циклом колебания. Этот эффект будет хорошо заметен, если снизить несущую частоту до 100 кГц. Измерьте величину снижения напряжения. Рассчитайте, что можно ожидать от подобного уменьшения.
4. Установите исходную частоту несущей 1 МГц, а затем глубину модуляции 100%. Наблюдая искаженную форму выходного сигнала, объясните причину возникших искажений.
ЗАДАЧА № 5. КАТУШКИ ИНДУКТИВНОСТИ
Катушки индуктивности, поступающие в продажу, по внешнему виду очень напоминают резисторы. Внутри них расположен небольшой магнитный сердечник, вокруг которого намотана обмотка из тонкого провода. Для катушек индуктивности используется аналогичная цветовая маркировка, что и для резисторов, отличие заключается в единицах измерения: вместо единиц сопротивления ом, естественно, используются единицы индуктивности - генри (Гн), очень часто с дольными приставками, например мкГн. При выполнении упражнений необходимо измерять время, которое потребуется току для нарастания и затухания в катушке индуктивности. Для этого соберем схему, представленную на рис. 2.30.
