Методические указания по выполнению лабораторных работ для радиотехнических специальностей СПО
Автор: Чуруксаев Михаил Вадимович (Преподаватель, Краснодарский колледж электронного приборостроения)
Тип документа: Другое. Аудитория: Преподаватели СПО. Дата публикации: 23.09.2015
Описание: В материале содержатся пошаговые инструкции для лабораторных работ. Отличительной особенностью является то, что студент сначала производит расчет устройства, создает модель на компьютере и снимает ее характеристики, затем производит сборку модели из радиокомпонентов и снимает характеристики.

Чуруксаев Михаил Вадимович 
ГБПОУ КК «Краснодарский колледж электронного приборостроения»
Преподаватель

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОННЫХ РАБОТ
для специальности 210413 «Радиоаппаратостроение»
по дисциплине «Радиотехнические цепи и сигналы»


Введение.
В методических указаниях к лабораторным и практическим работам по курсу «Радиотехнические цепи и сигналы» приводятся общие рекомендации и методические указания по выполнению работ.

Описание каждой работы содержит:
- номер и название лабораторной или практической работы;
- цель лабораторной или практической  работы;
- контрольные вопросы для подготовки собеседования по работе;
- перечень объектов и средств измерений и исследований;
- порядок выполнения  работы и указания по ее выполнению;
- рекомендации по анализу результатов;

В конце руководства имеется приложение, в котором приведен бланк отчета по лабораторной  или практической работам.
При подготовке к выполнению работы необходимо просмотреть по конспекту, составленному на лекционных занятиях, теоретический материал по теме лабораторной или практической работы. Затем следует ознакомиться с описанием работы для того, чтобы ясно представлять задачу, которую предстоит решать при выполнении лабораторной или практической работы, а также наметить пути ее решения. Необходимо также подготовить бланк отчета и частично его заполнить.
Перед выполнением лабораторной работы студент должен ознакомиться с рабочим местом, объектами исследования и средствами измерений, проверить наличие заземлений. При ознакомлении с рабочим местом необходимо убедиться, что все приборы и оборудование, находящиеся на рабочем месте, соответствуют описанию.
Если в процессе выполнения лабораторной работы будет обнаружена неисправность макета или измерительного прибора, то об этом необходимо немедленно сообщить преподавателю или лаборанту.
Очень важно результаты измерений записывать без какой  либо обработки в рабочую тетрадь. Не рекомендуется проводить никаких арифметических расчетов в уме, прежде, чем записать результат измерений.
Рекомендуется первичную информацию записывать в рабочую тетрадь, а окончательный результат измерений переносить в соответствующую графу отчета.
Результаты измерений параметров нужно сразу после их получения сравнить со сведениями о них, и в случае существенного их различия совместно с преподавателем установить причину этого и принять решение о дальнейших действиях.
После окончания измерений следует ознакомить преподавателя с результатами измерений.
После выполнения измерений необходимо обработать и оценить полученные данные.
В заключении следует, что получение результатов эксперимента и их обработка взаимосвязаны и существенный отрыв одного от другого по времени в ряде случаев может привести к необходимости повторения эксперимента. В процессе выполнения лабораторного задания не всегда удается проводить сразу обработку результатов исследований, но к этому нужно стремиться.
Если экспериментально исследуется функциональная зависимость между двумя величинами, то необходимо построить график этой зависимости. Масштаб должен быть простым лучше всего, если единица измеренной величины соответствует 1см (или 0,1; 10; 1000...). Можно выбрать такой масштаб, чтобы 1см соответствовал 2 или 5 единицам. В некоторых случаях возможно применение логарифмического масштаба, например, при построении АЧХ усилителя. На осях ординат следует указывать название или символ (условное обозначение) величины, или то и другое, и ее размерность.
Если при измерении параметров сигнала используется осциллограф, то необходимо в отчете представлять осциллограммы в масштабе с указанием положений переключателей «В/дел» и «Время/дел», предполагая, что деление экрана осциллографа равно  или одной тетрадной клетке.
После обработки и анализа результатов необходимо сделать вывод по проделанной работе.
Отчет следует выполнять на специальном бланке в соответствии с требованиями к отчету.
При подготовке к защите лабораторной работы необходимо ознакомиться с контрольными вопросами и подготовиться к ответам на них.


Лабораторная работа № 1
Тема: Усилитель низкой частоты (УНЧ).
Цель работы: Изучить метод реализации УНЧ.
Ход работы:
Изобразить схему  (Рис.1) в тетради.
Собрать модель схемы в программе Electronics Workbench, затем действующий макет.
Типы радиоэлементов и их номинальные значения выбрать из перечня элементов.
Частоты генератора (G1) синусоидальных сигналов выбрать из таблицы, согласно варианту.
Напряжение питания, сопротивление нагрузки выбрать из таблицы.
Амплитуду напряжения генератора (G1) выбрать из таблицы, и в процессе работы контролировать это значение с целью получения достоверного коэффициента усиления.
Подключить осциллограф к выходу схемы (сопротивлению нагрузки) и к генератору (G1), общий провод генератора, осциллографа и усилителя должны совпадать.
Изменяя частоту генератора, измерить амплитуды выходных сигналов (составить таблицу), рассчитать коэффициенты усиления и построить график АЧХ.
Изобразить все графики сигналов и АЧХ в самостоятельно выбранном масштабе, обязательно обозначить все оси координат и единицы измерения.
Рассчитать выходную мощность усилителя по результатам измерений и данным из таблицы. Результат измерений показать на графике сигнала.
Ответить на контрольные вопросы. Оформить отчет.
Отчет должен содержать: Титульный лист, схему электрическую, схему структурную подключения приборов, описание работы схемы, расчеты, таблицы, графики, ответы на контрольные вопросы. 
Контрольные вопросы
Дайте определение и назначение УНЧ.
Какую роль выполняет резистор R1?
Какую роль выполняет конденсатор С1?
Какую роль выполняет конденсатор С4?
Какую роль выполняет резистор R7?
В каком режиме работают транзисторы  VT3, VT4 (опишите)?
Рис 1.


Перечень элементов
R1  10K; R2 330K; R3 2K; R4 100E; R5 2K;  R6 47K; 
R7  470E; R8 300E; C1 10MK; C2 10MK; C3 470pF;
C4 470MK; VT1 КТ315Б; VT2 КТ361Б; VT3 КТ815Б;
VT4 КТ814Б. 

Таблица 1


Формулы для расчетов:
Коэффициент усиления
К=;
Номинальная выходная мощность на частоте 1000Гц.
Рном=;
Пример графика АЧХ
К 

                                                                             F



Лабораторная работа № 2
Тема: Активный ФНЧ
Цель работы: Научиться рассчитывать, моделировать, снимать характеристики фильтра.
Ход работы: 
Изобразить схему фильтра в тетради для лабораторных работ.
Рассчитать элементы фильтра согласно варианту из таблицы.
Собрать модель схемы в программе Electronics Workbench, затем действующий макет.
Снять амплитудно-частотную характеристику фильтра для ряда указанных в таблице частот.
Ответить на контрольные вопросы. Оформить отчет.
Отчет должен содержать: Титульный лист, схему электрическую, схему структурную подключения приборов, описание работы схемы, расчеты, таблицы, графики, ответы на контрольные вопросы. 
Формулы для расчета: fс=; R=R1+R2; С=С1+С2; α=20.

Контрольные вопросы:
Дайте определение фильтра.
Каково назначение и область применения фильтра?
Какие элементы образуют ПОС и зачем она?
Какие элементы образуют ООС и зачем она?
Из каких условий и с какой целью выбирается R4? 





Лабораторная работа №3
Тема: Активный ФВЧ
Цель работы: Научиться рассчитывать, моделировать, снимать характеристики фильтра.
Ход работы: 
Изобразить схему фильтра в тетради для лабораторных работ.
Рассчитать элементы фильтра согласно варианту из таблицы.
Собрать модель схемы в программе Electronics Workbench затем действующий макет.
Снять амплитудно-частотную характеристику фильтра для ряда указанных в таблице частот.
Ответить на контрольные вопросы. Оформить отчет.
Отчет должен содержать: Титульный лист, схему электрическую, схему структурную подключения приборов, описание работы схемы, расчеты, таблицы, графики, ответы на контрольные вопросы. 
Формулы для расчета: fс=; R=R1+R2; С=С1+С2; α=20.


Контрольные вопросы:
Дайте определение фильтра.
Каково назначение и область применения фильтра?
Какие элементы образуют ПОС и зачем она?
Какие элементы образуют ООС и зачем она?
Из каких условий и с какой целью выбирается R4? 




Лабораторная работа № 4
Амплитудный детектор
Цель работы: Изучить  принципы детектирования. Научиться оптимально подбирать элементы фильтра с целью получения максимально не искаженного  сигнала полезной информации.
Ход работы: Изобразить схему детектора в тетради для лабораторных работ. Собрать схему в программе EWB, затем действующий макет. Параметры генератора  АМ колебаний выбрать, согласно варианта,  по таб. 3.  Параметры RC фильтра выбрать из условия (1/ω) <RC<(1/Ω). Получить графики сигналов с фильтром и без фильтра, изобразить их в самостоятельно выбранном  масштабе. Ответить на контрольные вопросы.


Контрольные вопросы:
Дайте определение детектирования.
Из каких соображений выбираются элементы фильтра?
Где применяются АМ детекторы?
Отчет должен содержать: Титульный лист, схемы, графики, расчеты, ответы на контрольные вопросы.  







Таблица 3.



Лабораторная работа №5
Тема: Амплитудный модулятор
Цель работы: Изучить схему и принцип работы модулятора, научиться тестировать модулятор, изготавливать модель модулятора.
Ход работы: 1. Изобразить схему модулятора в тетради для лабораторных работ. 2. Создать модулятор, согласно варианту таб. № 2 ,  используя ранее разработанную схему генератора,.   3. Собрать схему в EWB и на макетной плате.  4. Подключить осциллограф. 5. Снять осциллограмму выходного сигнала. 6. Изобразить в осциллограмму в тетради. 7. Вычислить по периоду колебаний частоту и сравнить с заданной, если не совпадет, перейти к пункту 2. 8. Ответить на контрольные вопросы. 9. Оформить работу в тетради для лабораторных работ.


Контрольные вопросы:
Дайте определение амплитудного модулятора.
Какие  элементы определяют глубину модуляции?
Какие  элементы входят в модулятор?
Какова роль транзистора Q2?
Приведите несколько примеров области применения модуляторов.
Отчет должен содержать: Титульный лист, схему, графики (3 штуки), описание принципа работы модулятора, ответы на контрольные  вопросы, список литературы.




Таб.№2 варианты заданий



Лабораторная работа №6
Тема: Широтно-импульсный модулятор (ШИМ)
Цель работы: научиться конструировать и тестировать ШИМ.
       Широтно-импульсная модуляция  применяется в системах радиосвязи.  Широтно-импульсную модуляцию можно реализовать с помощью операционного усилителя (ОУ) или компаратора. На один из входов ОУ подаётся вспомогательный (опорный) пилообразный сигнал, а на другой – аналоговый (информационный) сигнал. На выходе ОУ включен нагрузочный резистор, на котором будет выделятся ШИМ сигнал. Для успешной реализации ШИМ  необходимо правильно подобрать амплитуды  входных сигналов.

Ход работы: 1 Изобразить схему ШИМ в тетради для лабораторных работ. 2 Собрать схему, элементы и параметры взять из таблицы, согласно варианту, амплитуды сигналов генераторов подобрать самостоятельно. 3 Изобразить в тетради графики всех сигналов в, самостоятельно выбранном, масштабе.  4 Сделать выводы о зависимости ширины импульсов  от амплитуды информационного сигнала. Если с ростом амплитуды информационного сигнала ширина импульсов не возрастает, а наоборот уменьшается, то схема собрана неверно.  5 Ответить на контрольные вопросы. 6 Оформить отчет в тетради для лабораторных работ. 
Отчет должен содержать: Наименование работы, схему, графики, описание принципа работы схемы, ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1 Что такое ШИМ сигналы?
2 Как реализовать ШИМ устройство?
3 Как изменяется ширина импульсов при изменении амплитуды информационного сигнала?
4 Зачем в схеме нужен резистор? 
5 Какую роль выполняет компаратор или ОУ?
6 Где используются  ШИМ сигналы?
7 Какие амплитуды входных сигналов?


Лабораторная работа № 7. 
Тема: Исследование  усилителя, собранного по схеме с общим эмиттером.
Цель работы.
Научится рассчитывать, изготавливать усилитель, снимать характеристики схемы с ОЭ.
В процессе работы студент должен получить следующие  умения: конструирование, изготовление, снятие характеристик, ремонт усилителей.
Литература.
1. А. Г. Алексеев, Г. В. Войшвилло. Операционные усилители и их применение. МРБ.     - М.: Радио и связь, .
2. И. Достал. Операционные усилители. Пер. с англ. – М.: Мир, .
    3.Ежков Ю.С., Справочник по схемотехнике усилителей, 
М.: РадиоСофт, 2002. 
4. О. В. Головин, А. А. Кубицкий. Электронные усилители. – М.: Радио и связь, .
5. Д. Е. Полонников. Операционные усилители: принцип построения, теория, схемотехника. – М.: Энергоатомиздат, .
6. Б. А. Серегин. Обратная связь в усилителях. – М.: Радио и связь, .
Контрольные вопросы.
Изученная Вами схема построена с использованием полевого или биполярного транзистора?
Какой коэффициент усиления Вы измерили, по току, по напряжению, или по мощности?
Какую характеристику Вы построили, вольт - амперную, амплитудно – частотную, или другую (укажите какую)?  
Какую роль выполняют резисторы в схеме с ОЭ?
  Какую роль выполняет разделительный конденсатор Ср?
Какова область применения усилителя?
Может ли изученный усилитель воспроизводить сигналы постоянного тока?
Приборы и оборудование
1. Лабораторный макет для исследования схемы с ОЭ.
2. Генератор Г3-111 (или аналогичный).
3. Осциллограф С1-112А (или аналогичный).
4. Вольтметр В7-15 (или аналогичный).
5. Источник питания Б5-45 (или аналогичный).

Общие сведения.
Усилительный каскад  схемы с ОЭ может использоваться как промежуточный каскад  во внутренних компонентах ОУ. Рассматриваемая схема с ОЭ применяется для усиления переменных сигналов. Под переменными понимаются такие, которые имеют относительно большие скорости изменения или малое время существования, а так же сигналы, которые не содержат постоянных составляющих.  Усилители переменных сигналов в отличие от усилителей постоянного тока не способны воспроизводить медленно изменяющиеся сигналы. Это обусловлено тем, что в усилителях переменных сигналов на пути распространения сигнальных токов и напряжений включены разделительные конденсаторы Ср . Кроме того в  них могут применяться блокировочные конденсаторы Сэ , исключающие влияние на распределение сигнальных потенциалов участков цепи, зашунтированных этими конденсаторами. Синтез схемы каскада переменного сигнала осуществляется путем выбора его структуры и номиналов элементов с точки зрения обеспечения заданного режима работы по постоянному току. Затем в схему каскада вводятся разделительные и блокировочные конденсаторы.
Порядок выполнения работы.
Работа условно разделена на три этапа – расчет, изготовление, и исследование схемы.  Начните с первого этапа.


Усилитель. Схема с общим эмиттером.
Рис.1
6.1 Расчетная часть.  (Работа в аудитории).
Расчет схемы сводится к нахождению номинальных значений сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов.
Исходные данные: Ток коллектора ; Статический коэффициент передачи тока в схеме с общим  эмиттером ; Напряжение питания Е; Нижняя граничная частота . (Номер варианта по списку в журнале)
    6.1.1 Изобразить схему по ЕСКД рис.1 в тетради для практических  и лабораторных работ. 
6.1.2 Рассчитать ток делителя:

6.1.3 Рассчитать  сумму сопротивлений делителя, это нам понадобится для проверки правильности расчетов резисторов делителя:
 +=
6.1.4 Рассчитать напряжение на эмиттере транзистора:
 =(0,1…0,3)E
6.1.5 Рассчитать сопротивление в цепи эмиттера:
=
6.1.6 Рассчитать сопротивления делителя:


6.1.7 Рассчитать сопротивление в цепи коллектора:
 = 
6.1.8 Рассчитать ёмкость конденсатора в цепи эмиттера:
≥
6.1.9 Определить ёмкость разделительного конденсатора:
=
6.1.10 Полученные значения сопротивлений и ёмкостей округлить до большего стандартного значения и записать их рядом со схемой рис.1



Варианты заданий


Практическая часть. (Домашнее задание).
В этой части самостоятельно изготовьте макет схемы с общим эмиттером.
Для этого необходимо:
6.2.1 Взять четыре резистора (МЛТ 0,125 или другие), номинальные значения которых, Вы определили в первой расчетной части.
6.2.2 Взять два конденсатора (К50-16 или другие), номинальные значения которых, Вы определили в первой рачетной части.
6.2.3 Взять любой транзистор из серии КТ503 или КТ3102 или любой другой маломощный кремниевый n-p-n транзистор. Маркировку транзистора (Рис.3а) уточнить в справочнике.
6.2.4 Взять пять маленьких отрезочков монтажного провода.
6.2.5 Взять маленький кусочек фольгированного стеклотекстолита или гетинакса. Разрезать на нём фольгу, как показано на рис.2, таким образом, что бы образовались изолированные печатные проводники. 
рис.2



Желательно эти проводники облудить.
6.2.6 Произвести монтаж согласно схеме рис.1, например так, как показано на рис.3


Рис.3

   
  
  
   
 


   
Рис.3а
  
  
6.3 Лабораторная работа (выполняется в лаборатории при наличии макета, изготовленного при выполнении второй практической части). 
6.3.1 Проверить макет на соответствие схеме, рис.1.
6.3.2 Проверить макет на отсутствие коротких замыканий.
6.3.3 Проверить макет на отсутствие обрывов (непропаев).
6.3.4 Включить осциллограф.
6.3.5 Включить генератор низких частот (ГНЧ).
6.3.6 Проверить работоспособность приборов, путем подключения выхода ГНЧ к входу осциллографа, причем общий провод осциллографа и общий провод  генератора должны совпадать! (избегайте при подключении коротких замыканий).
6.3.7 На источнике питания (ИП) выставить напряжение, указанное в номере варианта. (все подключения и отключения макета производить при выключенном ИП)
6.3.8 Собрать схему подключения приборов (рис.4)
 
 
 
 
 
 
Рис.4
6.3.9 ГНЧ подключить к входу IN макета (рис.1), причем общий провод  ГНЧ и проводник GND должны совпадать.
6.3.10 Осциллограф подключить к выходу OUT макета(рис.1), причем общий провод  осциллографа и проводник GND должны совпадать.
6.3.11  Плюс источника питания подключить к выводу +Е макета, а минус к GND (рис.1). (все подключения и отключения макета производить при выключенном ИП!).
6.3.12 На ГНЧ установить частоту 1000 Гц, амплитуду 0,01 В (амплитуду измерить осциллографом).
6.3.13 Подать на вход макета IN сигнал с ГНЧ частотой 1000 Гц, и амплитудой 0,01 В.
6.3.14 На выходе макета OUT осциллографом проконтролировать наличие усиленного сигнала. Усиленный сигнал должен превышать входной сигнал во много раз.
6.3.15 Плавно (медленно) повышайте амплитуду сигнала ГНЧ, и наблюдайте осциллограмму на выходе макета. Когда появится ограничение сигнала (это означает, что усилитель достиг своего максимума усиления), прекратите повышение. 
6.3.16 Измерьте  осциллографом амплитуду напряжения входного сигнала U IN и выходного U OUT.
6.3.17 Рассчитайте максимальный коэффициент усиления по формуле:
Кmax= 
6.3.18 Уменьшите амплитуду сигнала  ГНЧ таким образом, что бы коэффициент усиления К уменьшился в 10 раз.
6.3.19 Снимите амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) усилителя.
6.3.20 Изменяя частоту ГНЧ, измеряйте напряжения входного и выходного сигналов, результаты измерений занесите в     таблицу  2.
Таблица 2.

6.3.21 По данным таблицы 2 рассчитайте коэффициенты усиления К для разных частот.
6.3.22 Постройте график АЧХ (рис.  5)
 
 
 
Рис.5
6.3.23 Сделайте вывод о свойствах и области применения изученной Вами схемы.
6.3.23.1 Ответьте на контрольные вопросы.
6.3.24 Работу оформить в тетради для лабораторных и практических работ.
Сдать работу преподавателю и получить три оценки.

7 Содержание отчёта.


7.1 Титульный лист. Наименование и цель работы.
7.2  Описание устройства. Приборы и оборудование.
7.3  Схема исследования.
7.4  Таблицы, графики, вычисления.
7.5  Вывод.
7.6  Ответы на контрольные вопросы. Макет.




Лабораторная работа №8
Тема: Генератор синусоидальных колебаний фиксированных частот на операционном усилителе
1 Цель работы
Научится рассчитывать, моделировать, изготавливать, снимать характеристики устройства.
2 Литература
Аналоговые интегральные микросхемы (справочник),  ред. Кудряшов Б.П. и др.
М.: радио и связь, 1981.
Алексеев А.Г, Войшвилло Г.В., Операционные усилители и их применение, 
М.: радио и связь, 1989.
Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств. М.: Додека-21, 2007.
Хоровиц П., Хилл У., Искусство схемотехники 1, М.:Мир, 1993.

3 Контрольные вопросы
1. Какие факторы влияют на режим автогенерации?
2. Почему частота колебаний у модели и расчетная частота отличаются?
3. Почему при изменении R1, меняется частота и форма колебаний?
4. Что станет с параметрами колебаний  при изменении напряжения питания ОУ?
4 Приборы и оборудование.
1. Лабораторный макет для исследования схемы генератора на ОУ.
2. Генератор Г3-111 (или аналогичный).
3. Осциллограф С1-112А (или аналогичный).
4. Вольтметр В7-15 (или аналогичный).
5. Источник питания Б5-45 (или аналогичный).
6. Персональный компьютер.


5 Общие сведения
   На низких и средних частотах хорошим источником синусоидальных колебаний с малым уровнем искажений служит мостовой генератор Вина.  Изучаемая схема представляет собой генератор синусоидальных колебаний с мостом Вина в цепи положительной ОС. Идея его состоит в том, чтобы создать усилитель с обратной связью, имеющий сдвиг фазы 180⁰ на нужной частоте, а затем отрегулировать петлевое усиление таким образом, чтобы возникли автоколебания. Для одинаковых значений R и С коэффициент усиления по напряжению выходного сигнала равен трём. При строгом соблюдении этого условия в схеме будут существовать незатухающие  гармонические колебания с частотой f=1/2πRC. Однако амплитуда этих колебаний не будет определена. Незначительное уменьшение R1 вызовет  затухание  колебаний. А увеличение R1 приведет к нарастанию амплитуды вплоть до ограничения и искажения формы генерируемого колебания. Эти обстоятельства требуют использования в составе генератора системы автоматического регулирования амплитуды. В простейшем случае вместо R2 используют нелинейный элемент, например лампу накаливания небольшой мощности. Сопротивление нихромовой нити зависит от тока, протекающего по ней, и растет  с увеличением амплитуды колебаний. В результате амплитуда стабилизируется. 
6 Порядок выполнения
Работа условно разделена на четыре этапа: расчет cхемы, моделирование на персональном компьютере в программе Elektroniks Workbench, изготовление макета,  исследование макета схемы в лаборатории.
Расчетная часть (работа в аудитории). Рассчитать RC-генератор синусоидальных колебаний на ОУ рис.1 согласно варианту задания. Расчет сводится к нахождению: R1=3R2;  R; C.
 Рис.1
6.1 Изобразить схему генератора в тетради для лабораторных работ
6.2  Коэффициент усиления схемы  в идеальном случае должен быть равным 3, для того, что бы генерируемые колебания были синусоидальной формы.   
К
Коэффициент рассчитывается по формуле:
K=1+R1/R2
Таким образом: R1=2R2.  
Однако практически из-за влияния некоторых факторов (подумайте каких), коэффициента усиления равного трем недостаточно для уверенного запуска схемы. Приходится практически брать больший коэффициент (не менее четырех). Рекомендую следующее расчетное соотношение:   R1=3R2. Рассчитайте значение R1.
(Если генератор не запустится, придется увеличить R1)
6.3 При выполнении условия К≥3, в схеме будут существовать незатухающие синусоидальные (или близкие к синусоидальным) колебания с частотой f=1/2πRC.
Задайтесь стандартным значением ёмкости С в несколько десятков или сотен пикофарад,
и рассчитайте величину сопротивления по формуле: R=1/2πfC, причем частоту подставьте в герцах, ёмкость в фарадах и тогда сопротивление получится в омах. (Если сопротивление получится низкоомным, уменьшите ёмкость и пересчитайте) 
6.4 Полученные значения сопротивлений округлите до ближайших стандартных значений. 
6.5 Рассчитайте истинное значение частоты колебаний по формуле: f=1/2πRC.

Варианты заданий

6.6  Первую часть работы сдайте на проверку преподавателю.

7 Моделирование (работа в лаборатории). Соберите модель генератора согласно рис.1 в программе Elektroniks Workbench. 
7.1  Выберите любой ОУ общего применения, например ICL7652. (Нумерация выводов может не совпадать с рис.1)
7.2 Резисторы и конденсаторы выберите согласно заданию и расчетам.
7.3 Питание ОУ ±15в. 
7.4   К выходу схемы генератора подключите осциллограф и частотомер (общие проводники приборов и схемы должны совпадать).
7.5  Включите схему, если генератор не заработал, самостоятельно найдите и устраните ошибку в схеме. 
7.6 Изобразите в тетради для лабораторных работ осциллограмму сигнала в самостоятельно выбранном масштабе. Желательно, что бы клеточки на экране осциллографа и клеточки в тетради совпадали. Не забудьте обозначить координаты, написать единицы измерения.  
7.7 Измерьте частоту колебаний. Сравните её с заданной частотой. Подумайте - почему они разные?
7.8 Увеличите сопротивление резистора R1 в три раза. 
7.9 Изобразите в тетради новую осциллограмму в том же масштабе. Подумайте – почему форма колебаний стала другой?
7.10 Измерьте частоту колебаний. Подумайте – почему она изменилась и в какую сторону?
7.11 Измените питание ОУ на ±9в, изобразите новую осциллограмму в том же масштабе.
7.12 Что стало с амплитудой, частотой?
7.13 Сделайте вывод  о назначении и области применения изученной Вами схемы.
7.14 Оформите работу в тетради для лабораторных работ, не забудьте ответить на все контрольные вопросы.  
7.15 Вторую часть работы сдать на проверку преподавателю. 
8 Изготовление макета (домашняя работа). В этой части необходимо самостоятельно изготовить макет генератора.
8.1 Изготовьте макетную плату. Для этого возьмите небольшой кусочек одностороннего фольгированного стеклотекстолита, и прорежьте четыре печатных проводника с шагом 2.5 мм, затем разрежьте их поперек примерно так, как показано на рис.2
                                                           
    
      
     
   
                                            Рис.2
8.2 Убедитесь в отсутствии замыканий между полученными печатными проводниками. Проводники желательно облудить.
8.3 Возьмите микросхему ОУ:  К140УД6, или К140УД608, или К140УД7, или К140УД708, или любой зарубежный аналог. Отформуйте выводы как показано на рис.3. Теперь микросхема пригодна для поверхностного монтажа.
 
 
  
 
                                                          Рис.3
8.4  Возьмите резисторы R1; R2; два резистора R; два конденсатора  C, номинальные значения которых Вы определили в первой части работы. 
8.5  Возьмите две батарейки на 9в, типа «крона» или аналогичные. Еще Вам нужны монтажные провода, что бы присоединить батарейки в лабораторной работе.
8.6  Произведите монтаж генератора согласно схеме (рис.1). Примерно так, как показано на рис.4.
8.7 Убедитесь в отсутствии коротких замыканий и непропаев.
8.8 Сдайте третью часть работы преподавателю. (Батарейки не подсоединять).
Рис.4



 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9   Исследование макета(работа в лаборатории).
9.1 Подключите к выходу ОUT макета генератора (рис.1) осциллограф (общий провод генератора и осциллографа должны совпадать).
9.2 Подключите две батарейки (рис.1), соблюдайте полярность.
9.3 Наблюдайте осциллограмму, если ее нет, самостоятельно устраните ошибки в схеме.
9.4 Изобразите в тетради для лабораторных работ осциллограмму в самостоятельно выбранном масштабе. Не забудьте  указать координаты и единицы измерения. 
9.5 Измерьте частоту колебаний косвенным методом. Для этого сначала измерьте период колебаний Тс, затем рассчитайте частоту по формуле: 

Объясните, почему частота отличается от заданной?
9.6 Измерьте амплитуду колебаний.
Объясните, почему амплитуда не больше, чем напряжение питания (т.е. U батареек)?
9.7 Сдайте полностью выполненную работу (т.е. все четыре части) преподавателю.
Отчет должен содержать: Титульный лист, описание устройства, необходимые схемы, рисунки, графики, расчеты, ответы на вопросы, заданные в тексте и на контрольные вопросы, вывод,  макет.






Бланк отчета по лабораторной работе
КРАСНОДАРСКИЙ КОЛЛЕДЖ ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ	
                                                                                       ЗАЧТЕНО

Преподаватель_________________  _________________
(подпись)(фамилия, инициалы)
____________________________________________
(дата)
	

ОТЧЁТ
ПО ЛАБОРОТОРНОЙ РАБОТЕ №___

________________________________________________________________________
(наименование лабораторной работы)

по предмету  _______________________________________________________________________
(наименование предмета)

Студент  _____________________________       _____________________________	(фамилия, инициалы)	(подпись, дата)
Группа      ___________________________________
	(полный номер группы)

Краснодар  2015 г