Изучение прохождения импульсного сигнала в согласованной линии.

С учетом времени задержки используемой линии задержки (модель длинной линии) выберите источник импульсов с длительностью импульсов раза в четыре больше времени задержки. Согласуйте
линию задержки по входу и выходу, считая, что внутреннее сопротивление генератора близко к нулю. Наблюдая сигналы с помощью осциллографа, постройте идеализированные временные диаграммы сигналов во всех точках схемы с учетом их амплитудных свойств и измерьте время задержки линии при этом. Сравните результат измерения с указанным на панели временем задержки. Объясните наблюдаемую картину сигналов.

 

Изучение прохождения импульсного сигнала в несогласованной линии.

2.1. Согласовав линию задержки по входу, наблюдайте работу линии на холостом ходу, постройте временные диаграммы. Объясните результаты.

2.2. Согласовав линию задержки по входу, наблюдайте работу линии при коротком замыкании, постройте временные диаграммы сигналов на выходе генератора и на входе линии. Объясните результаты. Подключите к выходу линии резистор с сопротивлением, в три раза меньшим волнового сопротивления линии, и изучите работу схемы в этом случае.

 

Работаскомпьютером

3. Изучение прохождения импульсного сигнала в модели
линии.

3.1. Соберите предложенную на рис. 14.1 схему, выбрав параметры линии из табл. 14.1 с учетом номера бригады.

Согласуйте линию по входу и выходу. Подав с выхода генератора импульсы с указанной на рис. 14.1 частотой, наблюдайте сигналы в линии. При необходимости измените частоту генератора, если наблюдаемые сигналы вас не устраивают. Измерьте задержку выходного сигнала, рассчитайте задержку в одном звене и сравните со скоростью распространения сигнала. Можно ли предложить выражение для времени задержки одного звена? Схему и осциллограмму сигналов с процедурой измерения задержки поместите в отчет.

 

Таблица 14.1

Номер  бриг.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Z, Ом	50	75	100	150	200	240	75	100	150	200
L, мкГн	2	2	2	2	?	?	?	?	?	?
C, пФ	?	?	?	?	40	40	100	100	100	100

 

3.2. Изучите поведение длинной линии на холостом ходу. Отключите резистор R 2 и снимите осциллограммы сигналов при этом. Соответствует ли поведение линии предложенным на рис. 14.2, б сигналам? Поместите осциллограмму в отчет с комментариями. Измените сопротивление резистора R 1 в сторону увеличения и уменьшения раза в два, снимая осциллограммы для обоих случаев. Объясните наблюдаемую картину на входе и выходе линии. Исказились ли сигналы в рассмотренных случаях? Как изменилось время установления выходного сигнала, время переходных процессов при этом?

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Какими параметрами характеризуют длинные линии?

2. При каком условии будут отсутствовать отражения (следовательно, искажения сигнала) в длинных линиях?

3. Волновое сопротивление телевизионного кабеля и входное сопротивление телевизора равны 75 Ом. Используя предложенную на рис. 14.3 схему, как рассчитать сопротивления резисторов при необходимости подключения к антенне двух телевизоров?

4. В результате выполнения лабораторной работы можете ли вы сделать вывод о необходимости применения согласования линии по входу, если линия согласована по выходу? Поставьте эксперимент на компьютере.

 

Список литературы

 

1. Марченко, А. Л. Основы электроники: учеб. пособие для вузов / А. Л. Марченко. – М.: ДМК Пресс, 2009. – 296 c.

2. Немцов, М. В. Электротехника и электроника: учеб. для вузов / М. В. Немцов. – М.: МЭИ, 2004. – 460 с.

3. Иванов, И. И. Электротехника и основы электроники: учеб. / И. И. Иванов, Г. И. Соловьев, В. Я. Фролов. – 7-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Лань, 2012. – 736 с.

4. Нейман, Л. Р. Теоретические основы электротехники /
Л. Р. Нейман, К. С. Демирчан. – М.: Энергия, 1966. - 425 с.

5. Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учеб. / Л. А. Бессонов. – М.: Гардарики, 2002. - 525 с.

6. Баскаков, С. И. Радиотехнические цепи и сигналы / С. И. Баскаков. – М.: Высш. шк., 2000. – 456 с.

7. Борисов, Ю. М. Электротехника: учеб. пособие для вузов /
Ю. М. Борисов, Д. Н. Липатов, Ю. Н. Зорин. – 3-е изд., перераб. и доп. – Минск: Высш. шк., 2007. – 543 с.

8. Григораш, О. В. Электротехника и электроника: учеб. для вузов / О. В. Григораш, Г. А. Султанов, Д. А. Нормов. – Ростов н/Д: Феникс, 2008. – 462 с.

9. Катаенко, Ю. К. Электротехника: учеб. пособие / Ю. К. Катаенко. – М.: Дашков и К°; Ростов н/Д: Академцентр, 2010. – 287 с.

10. Иванов, И. И. Электротехника: Основные положения, примеры и задачи / И. И. Иванов, А. Ф. Лукин, Г. И. Соловьев. – 3-е изд., стер. – СПб.: Лань, 2004. – 191 с.

11. Бабичев, Ю. Е. Электротехника и электроника: учеб. для вузов: в 2 т. / Ю. Е. Бабичев. – М.: Горная книга, 2007. – Т. 1. Электрические, магнитные и электронные цепи. – 615 с.

12. Беневоленский, С. Б. Основы электротехники: учеб. пособие для втузов / С. Б. Беневоленский, А. Л. Марченко. – М.: Физматлит, 2007. – 568 с.

13. Проектирование и применение операционных усилителей / под ред. Дж. Грэма, Дж. Тоби, Л. Хьюлсман. – М.: Мир, 1974. - 510 с.

14. Гусев, В. Г. Электроника / В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев. – М.: Высш. шк., 1991. - 622 с.

15. Касаткин, А. С. Электротехника: учеб. для вузов / А. С. Касаткин, М. В. Немцов. – 11-е изд., стер. – М.: Академия, 2007. – 539 с.

 

 

 

Учебное издание

 

 

Электротехника, электроника и схемотехника

 

Часть 2

Составители:

Брякин Леонид Алексеевич,

Бычков Андрей Станиславович

 

Редактор Т. Н. Судовчихина

Компьютерная верстка Р. Б. Бердниковой

 

 

Подписано в печать 24.10.14. Формат 60×84¹/₁₆.

Усл. печ. л. 3,72. Тираж 100.

Заказ № 961.

Издательство ПГУ.

440026, Пенза, Красная, 40.

Тел./факс: (8412) 56-47-33; е-mail: [email protected]