Практикум по радиоэлектронике

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования 
«Московский педагогический государственный университет»

Б. А. Рябов, С. М. Малахов,
Ю. Л. Хотунцев

ПРАКТИКУМ
ПО РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ

2-е издание

МПГУ
Москва • 2017

УДК 621.396.6(07)
ББК 32я81
Р982

Рецензенты:

А. А. Груненков, кандидат технических наук, 
доцент кафедры технологии и профессионального обучения МПГУ 
Б. А. Гончаров, кандидат физико-математических наук, 
доцент кафедры технологии и профессионального обучения МПГУ 

 
Рябов, Борис Алексеевич.
 
 
Практикум по радиоэлектронике / Б. А. Рябов, С. М. Малахов, Ю. Л. Хотунцев ; Под. ред. Ю. Л. Хотунцева. – 
2-е изд. – Москва : МПГУ, 2017. – 108 с.

 
 ISBN 978-5-4263-0486-4

Печатается по постановлению ученого совета Института физики, 
технологии и информационных систем Московского педагогического государственного университета.
Работа подготовлена на кафедре технологии и профессионального обучения.

УДК 621.396.6(07)
ББК 32я81

ISBN 978-5-4263-0486-4 
© МПГУ, 2017  
 
© Рябов Б. А., Малахов С. М., Хотунцев Ю. Л., 2017 

Р982

Содержание

Введение ......................................................................................... 5

Вводное занятие ............................................................................. 6

 
Радиоизмерительные приборы и временной анализ
управляющих и амплитудно-модулированных
сигналов .................................................................................. 6

Лабораторная работа № 1.
 
Исследование линейных RC-цепей ........................................ 24

Лабораторная работа № 2.
 
Исследование фильтрующих свойств
колебательных контуров ....................................................... 32

Лабораторная работа № 3.
 
Снятие и анализ характеристик
полупроводниковых диодов ................................................... 48

Лабораторная работа № 4.
 
Снятие и анализ характеристик
биполярного транзистора ...................................................... 55

Лабораторная работа № 5.
 
Режимы работы по постоянному току
транзисторного усилительного каскада
с общим эмиттером ................................................................ 61

Лабораторная работа № 6.
 
Исследования резисторного усилительного
каскада на биполярном транзисторе ...................................... 69

Лабораторная работа № 7.
 
Обратные связи в усилителе низкой частоты ........................ 78

Лабораторная работа № 8.
 
LС-автогенератор .................................................................. 84

Лабораторная работа № 9.
 
RС-автогенератор .................................................................. 91

Лабораторная работа № 10.
 
Трехпрограммный громкоговоритель .................................... 97

Литература ..................................................................................107

Введение

Курс «Технологии приема и передачи информации» для технологического направления института физики, технологии и информационных систем является традиционным. Наполнение 
курса (прежнее название «Радиоэлектроника») со временем несколько изменилось. Лабораторная база натурного моделирования процессов в радиотехнических цепях и схемах все также 
используется для практического освоения важного технологического курса. В соответствии с Федеральным государственным 
стандартом высшего образования курс включен в вариативную 
часть подготовки бакалавров по направлениям: 44.03.05 – «Педагогическое образование» (профили: «Технология и информатика», «Технология и дополнительное образование»), 09.03.02 – 
«Информационные системы и технологии» (профиль 
«Информационные системы в образовании»), 27.03.05 – «Инноватика» (профиль «Управление исследованиями и разработками»).
Переработанный практикум по радиоэлектронике учитывает измененные временные рамки изучения курса. В практикум включены лабораторные работы, позволяющие в течение семестра освоить ключевые вопросы пассивных 
радиотехнических цепей, элементов радиоэлектронных схем 
(диодов и транзисторов), устройств из этих элементов (усилителей, генераторов, приемника). Практикум по радиоэлектронике вместе с лекциями создает достаточную базу для 
изучения последующего курса автоматики и самостоятельного изучения сложных разделов радиоэлектроники.
Для освоения практикума целесообразно использовать учебные пособия авторов МПГУ [1, 2]. Большие возможности также 
представляет Интернет. Образовательные порталы на любой 
запрос предоставят обучающимся многообразие ссылок.
Практикум начинается с вводного занятия по измерительным 
приборам и лабораторному стенду. После ознакомления с аппаратной частью и приобретения навыков радиотехнических измерений следуют тематические лабораторные работы. Описания 
лабораторных работ включают: теоретические сведения, задания 
для домашней подготовки, практические задания, рекомендации 
по оформлению результатов измерений, контрольные вопросы.

Вводное занятие
Радиоизмерительные приборы и временной 
анализ управляющих и амплитудномодулированных сигналов

Цель работы: научиться пользоваться основными приборами практикума по радиоэлектронике, познакомиться 
с управляющими и амплитудно-модулируемыми радиотехническими сигналами.
Оборудование: лабораторный стенд, в состав которого входят приборы для измерения постоянного тока и напряжения, 
источники постоянного напряжения и тока, генераторы прямоугольных импульсов и гармонических сигналов (синусоидальных сигналов), низкой и высокой частоты, осциллограф.
На первом занятии изучается лабораторный стенд и осциллограф, на втором – генераторы гармонических колебаний. И на первом и на втором занятиях проводятся измерения постоянных и переменных сигналов (особенность 
второго занятия – наблюдение и измерение управляющих 
и амплитудно-модулированных сигналов). Остальные приборы изучаются постепенно при выполнении лабораторных 
работ.

1. Краткие описания и инструкции
по работе с оборудованием

Осциллограф универсальный С1–73

Назначение

Осциллограф предназначен для:
 
– наблюдения периодических сигналов в диапазоне от 
0 до 5 Мгц;
 
– измерения амплитуд наблюдаемых переменных сигналов в диапазоне от 0,02 до 120 В при работе без 
выносного делителя (амплитуды в интервале от 120 В 

до 350 В должны измеряться с помощью выносного 
делителя 1:10, прилагаемого к осциллографу;
 
– измерения величин постоянного напряжения;
измерение временных интервалов наблюдаемых сигналов 
от 0,4 × 10–6 до 0,5 с.

Технические данные

Полоса пропускания тракта вертикального отклонения 
(0–5) МГц.
Полоса пропускания тракта горизонтального отклонения 
(0–2) МГц.
Параметры входов:
 
а) тракта вертикального отклонения:
 
– входное активное сопротивление – (1 ± 0,05) Мом 
с параллельной емкостью не более 35 пФ;
 
– входное сопротивление с выносным делителем напряжения 1:10 – (10 ± 0,75) Мом с параллельной 
емкостью (10 ± 5) пФ;
 
б) усилителя горизонтального отклонения: 
 
– входное активное сопротивление – не меньше 50 кОм 
с параллельной емкостью не более 30 пФ;
 
в) максимальное напряжение, которое может быть 
подано на вход усилителя горизонтального отклонения – 5,6 В.
Тракт горизонтального отклонения обеспечивает следующие режимы работы:
 
– развертку сигнала по горизонтали в автоколебательном режиме;
 
– развертку сигнала по горизонтали в ждущем режиме;
 
– вход внешнего сигнала на усилитель горизонтального отклонения.

Подготовка осциллографа С1–73
к проведению измерений

Установите органы управления на передней панели в следующие положения:
 
– Ручку «Яркость» – в крайнее левое.
 
– Ручку «Фокус» – в среднее.

– Переключатель «V/дел» – положение 0,05.
 
– Ручку усиления – в крайнее правое.
 
– Ручку «↕» – в среднее.
 
– Переключатель «~  ≈» – в положение «».
 
– Ручку «Уровень» – в крайнее правое.
 
– Переключатель «Синхр.» – в положение «X +».
 
– Переключатель «mS/дел, μS/дел» – в положение 
«1 μS/дел».
 
– Ручку «Плавно» – в крайнее правое.
 
– Ручку «Стаб.» – в крайнее правое. 
 
– Ручку «» – в среднее.
Установите органы управления на правой боковой панели 
в следующие положения:
«Разверт. 
 X» – в положение «Разверт.»
«Синхр.» – в положение «
».
Примечание: обычно при первичной установке осциллографа требуется убедиться в соответствии предохранителя на зад-
ней стенке осциллографа напряжения питающей сети (220 В).
Подсоедините осциллограф кабелем питания к сети 220 В.
Включите тумблер «Питание» на передней панели осциллографа, при этом должна загореться сигнальная лампочка 
(если сигнальная лампочка не горит, заявите об этом дежурному инженеру).
После 3–5 мин прогрева приступайте к установке режима 
работы осциллографа и проверке его работоспособности:
1. Ручкой «Яркость» установите яркость, удобную для 
наблюдения.
2. Ручкой «↕» совместите линию развертки с центром 
экрана электронно-лучевой трубки.
3. Ручкой «Фокус» установите одинаковую четкость 
изображения по всей линии луча.
4. Переведите переключатель «V/дел» из положения 
«0,05» в положение «0,01», если при этом горизонтальная линия изменила положение, то усилитель вертикального отклонения требует балансировки – сообщите об этом дежурному инженеру.
5. Установите переключатель «V/дел» в положение 
«5 дел.», а ручку «Усиление» – в крайнее правое положение. При этом величина изображения импульсов 

должна составлять 5 делений, если этого нет, то требуется калибровка усилителя вертикального отклонения – сообщите об этом дежурному инженеру.
6. Поверните ручку «Усиление» в крайнее левое положение. Величина изображения должна уменьшиться. 
Верните ручку «Усиление» в крайнее правое положение.
7. Поворотом ручки «Уровень» и «Стаб.» добейтесь устойчивого изображения на экране ЭЛТ.
8. Поворотом ручки «↔» совместите начало периода 
сигнала с первой вертикальной линией экраны ЭЛТ. 
На всей длине экрана (10 делений) должно помещаться 10 периодов, если это не так, сообщите дежурному инженеру.
9. Поверните ручку «↔» от упора до упора. Изображение 
должно перемещаться по горизонтали.
10. При вращении «Развертка плавно» влево и вправо скорость развертки должна изменяться. Возвратите ручку 
в крайнее правое положение.
11. Установите переключатель «~  ≈» в положение «≈». 
Переключатель «V/дел» в положение «0,2». Соедините 
кабелем вход усилителя Y (гнездо «
1М») с выходом калибратора «
 1V»: длинный вывод кабеля – в гнездо «⊥» на боковой левой стороне осциллографа, короткий вывод – в гнездо «
 1V». 
Величина изображения импульсов должна при этом 
составлять пять делений шкалы экрана, если это не так, 
сообщите об этом дежурному инженеру.

Индикация и измерение переменных
напряжений осциллографом С1–73

1. Включить генератор низкой частоты (ГНЧ стенда). 
Сигнал генератора подать на вход осциллографа специальным кабелем, причем, длинный вывод кабеля 
вставить в гнездо «», а короткий вывод в гнездо «1:1».
2. «Установить ручкой «~  ≈» в положение «~».
3. Переключатель «ms/дел» установите так, чтобы на 
экране наблюдалось несколько периодов исследуемого сигнала.

4. Установите ручку «↕» так, чтобы нижний уровень сигнала 
совпадал с одной из нижних линий сетки, а верхний 
находился в пределах рабочей части экрана. Ручкой «↔» 
сместите изображение таким образом, чтобы сигнал был 
хорошо виден.
5. Умножьте коэффициент отклонения (чувствительность 
осциллографа) на Н (количество делений по вертикали), тем самым вы находите разность Δ между максимальным значением напряжения синусоидального 
сигнала и минимальным.
Амплитуда же синусоидального напряжения есть

Uампл = (Umax – Umin)/2 = Δ/2

Пример: пусть Н = 3,8 дел., тумблер «V/дел» находится 
в положении «0,2», то есть коэффициент отклонения 
(чувствительность) осциллографа равен 0,2 В/дел. Тогда 
Uампл = (3,8  0,2)/2=0,38 B.

Индикация и измерение напряжений,
имеющих постоянную составляющую
(например, периодической
последовательности импульсов)

1. Соединить гнезда «» и «
» генератора импульсов 
стенда ГПИ с гнездом «1М35р» осциллографа кабелем. Тумблер «V/дел» установите в положение «0,5».
2. Ручкой «Амплитуда» генератора импульсов установить 
сигнал на экране осциллографа примерно равным 5 делениям.
3. Ручка «Усиление» должна быть всегда в крайнем правом положении.
4. Установите переключатель «~  ≈» в положение «».
5. Ручкой «» установите контрольную линию развертки 
по нижней линии сетки (после установки контрольной 
линии развертки ручку «↕» не трогайте!).
6. Установите переключатель «~  ≈» в положение «≈».
7. Установите ручкой «Уровень» устойчивое изображение.
8. Переключатель «ms/дел, μsдел» установите в положение, при котором на экране наблюдается несколько 
периодов исследуемого сигнала.

9. Определите расстояние Н в делениях между контрольной линией и верхней точкой сигнала на экране осциллографа (пусть H равно 4 дел.) – см. рис. В.1.
10. Умножьте полученное значение Н на коэффициент 
отклонения (чувствительность) в нашем эксперименте 
чувствительность равна 0,5 В/дел.

Рис. В.1. Осциллограмма сигнала

Измерение длительности сигналов

Измерьте период сигнала от генератора прямоугольных 
импульсов. Для этого:
а) установите ручку «Плавно» в крайнее правое положение;
б) определите число М больших делений горизонтальной 
шкалы, которым соответствует 1 период сигнала; 
в) умножьте число М на коэффициент развертки (положение переключателя «ms/дел, μs/дел»).
Пример: период Т соответствует 5,5 делениям, а переключатель «ms/дел, μS/дел» установлен в положение 0,2 ms/дел.
Тогда

Т = 5,5 дел  0,2 ms= 1,1  10–3 с.

Отсюда частота следования импульсов f = 1/T = 980 Гц.

Исследование амплитудно-модулированных
АМ сигналов с помощью осциллографа С1–73

1. Подайте АМ сигнала от генератора Г4–102А на осциллограф.
2. Зарисуйте полученную картину.
3. Определите период Т модуляции.

4. Определите глубину модуляции, для этого определите 
число клеток М, соответствующих 2 Umax, и число клеток N, соответствующих 2 Umin, а глубину модуляции 
определите по формуле:

m = (2Umax – 2Umin)/ (2Umax + 2Umin) = (M – N)/(M + N).

Вольтметр универсальный цифровой В7–38

Назначение

Данный прибор является универсальным: измеряет постоянные (от 10–5 В до 103 В) и переменные напряжения 
(от 10–5 В до 300 В), постоянные и переменные токи (от 10 мА 
до 2 А); частота переменного тока должна быть в диапазоне 
30Гц–20кГц, сопротивление постоянному току в пределах 
(10–5 – 2 × 104) кОм.

Подготовка прибора В7–38 к измерениям,
процесс измерений в режимах

1. Измерение постоянного напряжения.
а) Перед измерением прибора заземлите его (клемма заземления находится на задней стенке прибора).
б) Подключите прибор к сети (штепсельной вилкой).
в) Установите переключатель рода работы в положение 
«V –». Через 15 мин ручкой регулировки нуля на задней 
панели установите нуль прибора в режиме измерения напряжения постоянного тока, предварительно закоротив 
входные гнезда. После этого прибор готов к работе.
г) Подключите измеряемое напряжение при помощи 
соединительных кабелей к входным гнездам, причем 
при измерении напряжения от заземленного источника рекомендуется общие гнезда прибора соединить 
с заземленным полюсом источника. При этом на табло 
прибора будет индицироваться число, соответствующее входному напряжению, измеряемому в вольтах.
д) Выключение прибора производится отключением 
штепсельной вилки.
2. Измерение переменного напряжения.
Внимание, пункты а–б смотри в предыдущем разделе (1).