ravt_met_0239 (Методичка №0239)

,. л!'. министн ство авРА~онАйид Российской ФвдБРАции МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕИНЦй ИНСТИТУТ -' РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ~я' 1 л и РАДИ О АВТОМАТИКА Ме'годические указания по выполнению лабораторных работ Для студентов всея форм обучения по специальности 200790 "Радиотехника" Москва 2002 Составители: 1 Я Врцзгалова С Н. Замуруев П.Р. Прокофьев Реда Ю д.г Вц Дано краткое описание лабораторных установок, порядок выполнения лабораторных работ. Приведены требования к содержанщо.

отчетов и контрольные вопросы. Пещт~ются по решению редакционно-издательского совета Московского г государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета). Рецензенты: А.И. Заковряшин Г.В. Ку~~ик~)в ...,З ь . «5 Московский государственный институт радиотехники, элек- троники . и автоматики (тех- нический университет), 2002 з ВВЕДЕНИЕ Целвю методических указаний является. помощь студецтам при подготовке и выполнении лабораторных работ. Лабо- раторнцс работы спланированы таким образом, чззбы все ос-. новные разделы ддсщшлины получили в них свое отражение, по- этому при подготовке,к работам ив процессе их выполнения сту- дент осваивает большую частЬ матеррала курса Цель проведения лабораторных рврот — 'закрепление теоретичеедих знаний и полу- черие праяпнческнх навыков работы с отдельными узламн и сис- темами радиоавтоматики в целоЫ,.

В резууьтате вь)полненняялаборатордыд„работ.студент. дол- жен знать:, ) . Метцды ацализа лине~нц~ систем радиорвтоматики. . 2. Времейпяе и частотньпдараккеристш(и типовых звеньев. ...3. Цвтоды анализа, устойчивости систем радиоавтомазтуси.. 4. показатели качества систем'ралиоавтоь(кадив 5. Анализ случайных процессов в системах радиоавтомати- ки. Н~м ' ч:., б. Назначение и характеристики основных узлов систем ра- диоавтоматики: дискриминатрра,фильтра, объекта управления.

7. Функциональные и структурные схемы основных типов систем рвдноавттяиатикн. 8. Особенности работы следязцих систем с учетом нелиней- ности характеристик дискриминаторов. В результате выролнения лабораторных работ студент дол- жен уметь: „). ~ннмкГь йременные и ..(астотные,характеристик риней- ныхс'истем. ' ' ...„...,,:,, ~,; ч:...,. 2, ()прелелятд устойчивость системы по снять1м,. ларактери- 3. Анализировать качество работы систем щдицгРз~р(я~тики по снятым хапактервстикам..

4. Опаределять' полосы удержания и схватывания срерящих систем. 4 л век. П абораторные работы выполняются бригадами из 2-3 век. еред началом работы проводится короткий опрос для выяснения знаний студентов по целям и задачам данн " б ои ра сты, по ', которые п6рядку ее "выполнения и по характеру зависимостей кото они'должны получить. После выполненйя работы оформляется отчет каждым' членом бригады и защищается им на сдающем занятии: В случае, если студент имеет 2 выполненных, но незащищенных работы, к выполнению третьей он не''допускается. Тр'ч5о рЖовйння к отчету сформулированы в методичебкЗгх указайиях по Ъыполнению лаборйгорныхэработ.

Контрольке вопрось|'призвайы помочь студенту при подготовке к защите лабораторных работ. Знание правильного развернутого отаета на каждый контрдЬьзйяй' вопрос необходимо Зля' успешной защиты лабораторной работы. При подготовке можно использовать конспект лекций, а также основную и дополш1тельную лйтератур~. "1теред началом занятий в лаборатории все студен'гы должны ознакойпъся с правйлами 'техники безопасй~стн и расписаться в специальном журнале. .ь' в Ъ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .3 Й! ° 1 ' ' 'Основной"' «Рй , ч 1. Коновалов Г.Ф.

Радиоавтоматика." — ' М.: Высшая школа, '" '1992. Д6Ьолннтельнь1й' 2.:Справочник по рйдиоэлйтронньли 'системам 1 Под 1зед. Б. Х. Кривицкого. Том 1 - М.: Энергия, 1979. '3. Брызгалова Г. Г., Замуруев С.Н. Функцпональные и структурные схемы систем радиоавтоматики. Учебное посоонче.- М:: МИРЭА, 2060. 4 3 4, Брызгалова Г.

Г., Замуруев С. Н. Методы й(1ййза,систем 'радиоавтоматикн. - Мл МИРЭА, 1992. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ СИСТЕМ РАДИОАВТОМАТИКИ 1. Цель работы 1. Изучение методов анализа детерминированных процессов в линейных стационарных системах. 2. Изучение электрических схем реализации типовых динамических звеньев. 3. Исследование частотных характеристик типовых динамических звеннев. 4. Исследование времешых характеристик типовых динамических зяеньев. 5. Изучение схем дискриминаторов. 6. (;пятне харвктфистнйдискриминаторов. П.

Описание лабораторной установки Лабораторная установка содержит: лабораторный маквт типовых звеньев, лабораторный макет дискриминатора: генератор синусоидальных и прямоугольных, колебаний ГЗ-112; двухлучевой осциллограф С1-55, вольтметр В7-26. В лабораторном макете типовых звеньев собраны каскады, явлмощиеся:физическими моделями следующих типовых динамических звеньев: интегрирующего, дифференцирующего, апериодического, колебательного и интегродифференцирующего, вьшолненные на основе операционных усилителей и элементов линейных электрических, цепей, (резисторов, конденсаторов и ютушек индуктнвностн).

Элекгрйческие схемы каскадов приввденьг'на рнс. 1.1. На операционном усилителе реализованы интегрирующее (рис. 13а), днфференцнрующее (рис. 1.1б), интегродифференцнрующее (рис. 1.1в) и пропорционально-интегрирующее (рис. 1.1г) звенья. На ч'В) Л е) ж) Рис.12 Рис Л'.1.

Элкок !'Ьи«)еские' схем!.« " каскся«дов динамических звенья,', ' В,1„С - элементах реализованы апериоднческое (рнс. 1.1д), дифференцирующее (рис. 1 1е) и колебательное (рис. 1Лж) звенья. Каждое из звеньев может быть подключено ко входу и выходу макета нажатием соотве1ствфощей клавиш переключателя БА1. С помощью переключателя Й2 изменяютса величины постоянных времени всех звеньев в результате изменения емкости конденсатора нли сопротивления резистора, входящего в схему реализации. Клеммы Г, служат для подключения генератора ГЗ-1 12, который является источником входного сигнала. Клеммы' Гж Гз служат для подключения двухлучевого осциллографа С1-55.

Клеммы Г4 необходимы для подключения волЬтметра 37-26, контролирующего выходное напряжение Звеньев."' Схема подключения приборов к лабораторному'маке«у показана на рнс. 1.2. Лабораторный макет временного дискриминйтора представлает собой законченный блок, включающий в,себя'непосредственно временной дискриь«ииатор, а также цепи регулировок и контроля. Функциональная схема макета приведена парис. 1.3. уФИ (узел формирования импульсов) предназначен для формирования опорного 8о и селекторных импульсов Б~ и Яз. Импульсы 8НБз и Яо формируются с соответствующими задержками т1 и тз (рис.

1.4).- Задержка т~ может изменяться в зависимости от переменного сопротивления Кь выведенного на переднюю панель макета. Временной дискриминатор состоит из: а) Схемы совпадения, б) Схемы сравнения, в) Узла формирования счетных импульсов (УФСИ), г) Узла выбора полярности(УВП), д) Реверсивного счетчика (РС). Временной дискриминатор предназначен для оценки несов- падения прохождения по времейи селекторных импульсов Яп 81 н опорного Яо. Узел индикации состоит нз: а) Регистра индикации (Ко), б) Дешифратора (ДШ), в) Семисегментных ицдикатоуЪв 88.

Узел индикации предназначен для отображения выходных данных временного дискриминатора. В зависимости от сопротивления резистора К1 изменяется задержка сп что ведет к изменению показаний индикаторев в ту или другую сторону. 111. Порядок выполнения работы А. Выполняется при подготовке 1. Изучить раздел курса "Анализ детерминированных процессов в линейных стационарных системах рддиоавтоматикн".

1О 2. Ознакомиться с порядком выполнения работы и изобразить предполагаемый вид зависимостей, изучаемых в работе. 3. Отвеппь на контрольные вопросы. х' У(+) 7(-) Рис.1.4, Временные диаграммы Б. Выполняегсл в лаборатории з: 1. Исследовайие частотных характеристик звеньев Снять амплитудно-частотные (АЧХ) и фазочастотные (ФЧХ) характеристики четырех тийовых звеньев,' указанных преподавателем.

Прн этапа вход макета необходиь1о подать гармонический сигнал от генератора ГЗ-112. Амплитуда сигнала генератора поддерживается постоянной, и равной 0,7 - 0,8 В. Форма и параметры сигнала на входе и выходе-авена контролируются с помощью двухлучевого осциллографа С1-..$5. Для снятия АЧХ и ФЧХ необходимо изменять частоту входного сигнала В диагяпон6, соответствующем клоне'пропускания исследуемого звена. Примерно в 7 - 8 точках данного диапазона одновременно:измеряется значения АЧХ'я ФЧХ. Значения АЧХ тра частнике Г опре46ляются как отношение амплитуды выходного сигнала Б, (1) к амплитуде входного сигнала И Щ: "' АЩ'='1) "(1)7()"(1). '" $ Значения ФЧХ иа чаете Г определяегся каЫгсдвиг'по ~азе Ь<р между входным и выходным сигналами: '«ь ь М() = Ь.,Ю- Ч..(1).

:нзФщ>вый спвигЬ~р монга("й5меряться"с1(юмЪгцью фазометра; ' либо с помощью двухлучевбгб йсг(иллогрйфа." ' " ' При использовании оспиллографа длительность его развергки устанавливается примерно равной периоду входного сигнала Т, . Тогда фазовый сдвиг Ь<р рассчитывается по формуле: 12 4Я = ~ 2?ЙТа~Тм Ф где ЛТ, - временной сдвиг между входным и выходным сигналами, определяемый по осциллограмме. Значения ЬТ, и Т, должньг измгеря:гься в одинаковых единицах деления шкалы или в микросекундах. Поскольку амплитуда входного сдгнала„извссятш, и неизменна, АЧХ можно снять по показаниям вольтметра В7-26, подключенного к клеммам Г4., Если для бнятня ФЧХ исподьзуетсся фазометр, он подключается к клеммам Г2 и Гь Результаты измерений АЧХ.н,ФЧХ занести в таблнцу 1.1. 4: Т';Гц ' Л , гсад ул По Даины1)1 измерений псс1роип АЧХ И.ФЧХ, г ~ у".„~ ! 2.

Иссле~орание временных„характеристик звеньев (переходных функций) . 5я 'исследования переходных функций на вход звена необ ходимо подать скачок напряжения, в качестве которого можно использовать передний фронт~прямоугольного импульса. Источником импульсов напряжения спужит генератор ГЗ-112. При этом длительность импульса дрлжиа превц1лать время установленйв выходного напряжения звена Вид переходных характеристик можно наблюдать иа экране осциллографа. Зарисовать переходные характеристики четырех исследуемых,.звеньев прц ращичгцях величинщ~ нк постоянных.времени. Измерить время установлена,в каждом.случае. 'ь 3. Исследование характерисшк временного дискриминатора Для снятия дискриминационной характеристики На лицевой панели макета имеется ручка пптеициометра К, ко~орый нредназначен для изменения времени'задержки' Сслекторных ймцульсов относительнб'опорного, и цифровые индвкатдры„которые паказываняг.яг сеиосияельных единицах величину 'сигнала ошибг ки.