Лабораторная работа №2
Исследование генератора стандартных сигналов
Задание:
1.Определить абсолютные и относительные погрешности частоты на выходе исследуемого генератора.
2.Определить абсолютные погрешности вольтметра в исследуемом генераторе.
3.Определить абсолютные погрешности измерителя глубины модуляции в исследуемом генераторе.
4.Сравнить экспериментально полученные значения погрешностей с паспортными данными погрешностей исследуемого генератора.
Цель работы:
1. Изучить методы измерения высокой частоты и глубины модуляции.
2. Изучить назначение, принцип действия и технические характеристики исследуемого генератора Г4-158.
3. Изучить методику проверки генераторов стандартных сигналов по основным параметрам.
4. Приобрести практические навыки при работе с исследуемым генератором и измерении его основных параметров.
Оборудование:
Генератор стандартных сигналов Г4-158, частотомер АСН-1310, цифровой вольтметр В7-38, двулучевой электронный осциллограф С1-55.
Технические характеристики Г4-158
| Диапазон частот | 0,01 - 100 МГц |
| Погрешность в нормальных условиях | ±10Е-5 |
| Погрешность в рабочих условиях | ±10Е-4 |
| Основная погрешность при уровне выходного напряжения: | |
| 1 В: | |
| fн < 50 МГц | ± 0,5 дБ |
| fн > 50 МГц | ± 1 дБ |
| 2 В | ± 1,5 дБ |
| Спектральная плотность амплитудных шумов fн < 10 МГц | - 135 дБ |
| Диапазон моделирующих частот при внешней АМ | 30 кГц - 20 кГц |
| Диапазон моделирующих частот при внутренней АМ | 1 кГц |
| Коэффициент АМ | 0 - 99% |
| Основная погрешность КАМ: | ±5 % |
| Коэффициент гармоник: | |
| КАМ<90% | = 3% |
| КАМ<80% fн=0,1 - 10 МГц, Fм=1 кГц | 1% |
| Интервал рабочих температур | от -10 до 50° C |
| Потребляемая мощность | 60 В*А |
Ход выполнения работы:
Проверка градуировки частоты исследуемого генератора с помощью образцового частотомера.
Собрать заданную схему. Перевести генератор в режим непрерывной генерации синусоидального напряжения без модуляции и установить уровень выходного напряжения 0 дБ. Изменяя частоту выходного сигнала генератора в диапазоне от 10 до 99 МГц необходимо снимать показания частотомера.
 |
Абсолютные погрешности частоты 
вычисляем по формуле: 
, где 
‑ значение частоты по шкале исследуемого прибора; 
‑ значение частоты по шкале частотомера, и относительные погрешности частоты 
.
Таблица 1
| Fx, кГц | Fобр,кГц | ∆ F, кГц | y, % |
| 10,002 | - 0,002 | -0,019 | |
| 100,018 | - 0,018 | - 0,018 | |
| 1 мГц=1000 кГц | 1000,174 | -0,174 | - 0,017 |
| 10 мГц=10000 кГц | 10001,738 | -0,738 | - 0,007 |
| 30 мГц=30000 кГц | 30005,22 | -5,22 | - 0,017 |
| 50 мГц=50000 кГц | 50008,69 | -8,69 | - 0,017 |
| 70 мГц=70000 кГц | 70001,217 | - 1,217 | - 0,0017 |
| 90 мГц=90000 кГц | 90001,564 | -1,564 | - 0,0017 |
| 99мГц=99000 кГц | 99017,19 | -17,19 | -0,017 |
По данным таблицы 1 построить график зависимости 
и 
.
Рис.1. График зависимости и .
Проверка градуировки вольтметра исследуемого генератора на частоте 100 кГц с помощью образцового вольтметра.
Собрать схему лабораторной установки. Перевести генератор в режим «НГ», что соответствует непрерывной генерации синусоидального напряжения без модуляции и установить частоту выходного сигнала генератора, равной 100 кГц. Уровень ослабления выходного напряжения генератора изменять в диапазоне от 0 до 80 дБ с шагом 10 дБ.
 |
Абсолютные погрешности напряжения вычисляются: 
, где 
‑ значение напряжения по шкале исследуемого прибора; ‑ значение частоты по шкале образцового вольтметра, и относительные погрешности частоты 
.
Таблица 2
| Ux, Дб | Ux, В | Uобр, В | DU, В | g, % |
| 1,86 | 1,86 | |||
| 0,58 | 0,56 | 0,02 | 3,57 | |
| 0,186 | 0,18 | 0,006 | 3,33 | |
| 0,037 | 0,06 | 0,023 | 38,33 | |
| 0,0186 | 0,02 | 0,0014 | ||
| 0,00316 | 0,006 | 0,00284 | 47,33 | |
| 0,00186 | 0,002 | 0,00014 | ||
| 0,0006 | 0,0005 | 0,0001 | ||
| 0,000186 | 0,002 | 0,001814 | 90,7 |
По данным таблицы 2 построить график зависимости 
и 
.
Рис.2. График зависимости и .