Читать онлайн «Измерительные сигналы и функциональные устройства их обработки. Лабораторный практикум : учебно - метод. пособие : в 3 ч. Ч. 2 : Анализ прохождения измерительных сигналов через линейные и нелинейные цепи»

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» Р ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ УИ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ИХ ОБРАБОТКИ. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ БГ В 3-х частях а Часть 2 ек В. Г. Басов, М. М. Касперович т АНАЛИЗ ПРОХОЖДЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ио Рекомендовано УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники в качестве учебно-методического пособия для студентов учреждений, бл обеспечивающих получение высшего образования по специальности «Метрологическое обеспечение информационных систем и сетей» Би Минск БГУИР 2010 УДК 621. 3. 011. 71(076) ББК 32. 811. 3я73 И37 Р е ц е н з е н т ы: доцент кафедры связи Военной академии Республики Беларусь, кандидат технических наук, подполковник А. А. Пилюшко; доцент кафедры ядерной физики Белорусского государственного университета, Р кандидат технических наук М. В. Комар УИ БГ а ек Измерительные сигналы и функциональные устройства их обра- т ботки. Лабораторный практикум : учеб. -метод. пособие. В 3 ч. Ч. 2 : Анализ прохождения измерительных сигналов через линейные и нелинейные цепи / В. Г. Басов, М. М. Касперович. – Минск : БГУИР, 2010. – 84 с. : ил. ио ISBN 978-985-488-513-1 (ч. 2). Включено четыре лабораторные работы, в которых приведены краткие теоретиче- бл ские сведения по анализу прохождения детерминированных и случайных измерительных сигналов через линейные и нелинейные цепи; описана методика выполнения измерений прохождения сигналов с применением ПЭВМ. Би УДК 621. 3. 011. 71(076) ББК 32. 811. 3я73 Часть 1 «Принципы построения» издана в БГУИР в 2006 г. ISBN 978-985-488-513-1 (ч. 2) © Басов В. Г. , Касперович М. М. , 2010 ISBN 978-985-444-940-1 © УО «Белорусский государственный ISBN 985-444-940-8 университет информатики и радиоэлектроники», 2010 2  СОДЕРЖАНИЕ Лабораторная работа №1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОХОЖДЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 6 Цель работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6 1. 1 Краткие теоретические сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6 1. 1. 1 Прохождение прямоугольных видео- и радиоимпульсов через дифференцирующие и интегрирующие цепи... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 6 1. 1. 2 Прохождение амплитудно-модулированного сигнала Р через узкополосную резонансную цепь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 11 1. 1. 3 Прохождение сигнала с линейной частотной модуляцией УИ через узкополосную резонансную цепь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 14 1. 2 Краткие сведения о программе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16 1. 3 Порядок выполнения работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16 1. 3. 1 Анализ прохождения прямоугольного видеоимпульса БГ через дифференцирующую цепь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 16 1. 3. 2 Анализ прохождения прямоугольного видеоимпульса через интегрирующую цепь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 18 1. 3. 3 Анализ прохождения амплитудно-модулированного сигнала а через параллельный резонансный контур ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 19 1. 3. 4 Анализ прохождения прямоугольного радиоимпульса ек через параллельный резонансный контур ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 21 1. 3. 5 Анализ прохождения линейно-частотно-модулированного т сигнала через параллельный резонансный контур ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 22 1. 4 Контрольные вопросы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 22 Литература ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 23 ио Лабораторная работа №2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОХОЖДЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 24 бл Цель работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24 2. 1 Краткие теоретические сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24 2. 1. 1 Аппроксимация характеристик нелинейных четырехполюсников ... ... ... 24 Би 2. 1. 2 Прохождение «слабого» гармонического сигнала через безынерционную нелинейную цепь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 25 2. 1. 3 Прохождение «сильного» гармонического сигнала через безынерционную нелинейную цепь ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 28 2. 2 Краткие сведения о программе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 32 2. 3 Порядок выполнения работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 32 2. 3. 1 Анализ прохождения «слабого» гармонического сигнала через безынерционную нелинейную цепь (транзисторный каскад) ... ... . . 32 2. 3. 2 Анализ прохождения двух «слабых» гармонических сигналов 3  через безынерционную нелинейную цепь (транзисторный каскад) ... ... . . 34 2. 3. 3 Анализ прохождения «сильного» гармонического сигнала через безынерционную нелинейную цепь (транзисторный каскад) ... ... . . 34 2. 4 Контрольные вопросы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 36 Литература ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 36 Лабораторная работа №3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОХОЖДЕНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 37 Цель работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 37 Р 3. 1 Краткие теоретические сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 37 3. 1. 1 Классификация радиотехнических цепей ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 37 УИ 3. 1. 2 Прохождение случайных измерительных сигналов через линейные цепи ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 38 3. 1. 3 Прохождение случайных измерительных сигналов через нелинейные цепи ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 43 БГ 3. 2 Краткие сведения о программе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50 3. 3 Порядок выполнения работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50 3. 3. 1 Анализ прохождения случайных сигналов через линейную безынерционную цепь (усилитель) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50 а 3. 3. 2 Анализ прохождения случайного клиппированного сигнала через линейную инерционную цепь (узкополосный фильтр) ... ... ... ... ... ... 52 ек 3. 3. 3 Анализ прохождения случайного сигнала через нелинейные безынерционные цепи ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 52 3. 3. 4 Анализ прохождения случайного сигнала через нелинейные т инерционные цепи... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 54 3. 4 Контрольные вопросы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 56 ио Литература ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 56 Лабораторная работа №4 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК УСИЛИТЕЛЬНЫХ бл КАСКАДОВ С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ, БАЗОЙ И КОЛЛЕКТОРОМ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 57 Цель работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 57 Би 4. 1 Краткие теоретические сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 57 4. 1. 1 Усилительный каскад на биполярном транзисторе, включенным по схеме с общим эмиттером ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 57 4. 1. 2 Усилительный каскад на биполярном транзисторе с общей базой... ... ... . 64 4. 1. 3 Усилительный каскад на биполярном транзисторе с общим коллектором ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 67 4. 1. 4 Анализ усиления прямоугольного видеоимпульса ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 70 4. 2 Краткие сведения о программе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 75 4. 3 Порядок выполнения работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 75 4. 3. 1 Анализ характеристик усилительного каскада с общим эмиттером ... ... . . 75 4  4. 3. 2 Анализ характеристик усилительного каскада с общей базой ... ... ... ... ... . . 77 4. 3. 3 Анализ характеристик усилительного каскада с общим коллектором ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 79 4. 4 Контрольные вопросы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 80 Литература ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 81 Приложение А Порядок работы с программой МСАР-5 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 82 А. 1 Изменение параметров компонентов.