
- •Минский государственный высший авиационный колледж электрорадиоизмерения
- •Предисловие
- •Введение
- •Тема 5 генераторы измерительных сигналов
- •5.1. Общие сведения об источниках измерительных сигналов Общие сведения и классификация измерительных генераторов
- •Общие принципы генерации гармонических колебаний
- •Принцип действия измерительных генераторов
- •5.2 Низкочастотные измерительные генераторы
- •Низкочастотные генераторы основных колебаний
- •Низкочастотные генераторы на биениях
- •Цифровые низкочастотные генераторы
- •5.3. Высокочастотные измерительные генераторы
- •Высокочастотные генераторы сигналов
- •Сверхвысокочастотные генераторы сигналов
- •5.4 Импульсные генераторы
- •Генераторы одиночных и периодических импульсов
- •Генераторы кодовых комбинаций импульсов
- •Тема 6 электронно-лучевые осциллографы
- •6.1 Общие сведения, структурная схема и основные параметры электронно-лучевых осциллографов Общие сведения
- •Обобщенная структурная схема
- •Основные характеристики осциллографов Канал вертикального отклонения
- •Канал горизонтального отклонения
- •6.2 Особенности функционирования основных узлов осциллографов Порядок формирования развертки
- •Непрерывная линейная развертка
- •Синусоидальная развертка
- •Работа основных функциональных узлов
- •Канал вертикального отклонения
- •Канал горизонтального отклонения (канал X)
- •Канал управления яркостью
- •Калибраторы амплитуды и длительности
- •6.3 Основные типы осциллографов Универсальные осциллографы
- •Скоростные осциллографы
- •Стробоскопические осциллографы
- •6.4. Осциллографические измерения
- •1 Визуальное наблюдение
- •2 Измерение амплитуды напряжения и временных интервалов
- •Измерение вольтамперных характеристик
- •Измерение частоты
- •Тема 7 измерение частоты, разности фаз и интервалов времени
- •7.1 Общие сведения о частотных, временных и фазовых характеристиках электромагнитных колебаний
- •7.1.1 Общие сведения
- •7.1.2. Аналоговые методы измерения частоты
- •7.2 Цифровой метод измерения частоты
- •7.2.1 Принцип действия цифрового частотомера
- •7.2 Погрешности счета цифровых частотомеров
- •7.3 Измерения временных характеристик сигналов
- •7.3.1 Измерение периода электромагнитных колебаний
- •7.3.2 Измерение интервалов времени
- •7.4 Измерение фазовых сдвигов электрических сигналов
- •7.4.1 Общие сведения
- •7.4.2 Электронно-счетный метод измерения фазовых сдвигов.
- •Тема 8 измерение спектра и нелинейных искажений электрических сигналов
- •8.1 Общие сведения об анализе спектра
- •8.1.1 Общие принципы анализа спектра электромагнитных колебаний
- •8.1.2 Основные методы анализа спектра электромагнитных колебаний
- •Тема 9. Измерение параметров электрорадиоцепей, полупроводниковых приборов и интегральных схем
- •9.1. Измерение параметров элементов электрических цепей с сосредоточенными параметрами
- •9.1.1 Общие сведения об измеряемых величинах
- •9.1.2 Измерение сопротивлений резисторов методом омметра, вольтметра-амперметра
- •9.1.3 Мостовой и резонансный методы измерения r, c, l
- •3 U . Измерение емкости конденсаторов, индуктивности и добротности катушек индуктивности
- •4. Измерение емкостей конденсаторов, индуктивностей и добротности катушек индуктивности резонансным методом
- •9.2. Измерение параметров элементов цепей с распределенными параметрами
- •9.2.1. Общие положения
- •9.2.2 Измерение параметров цепей свч с помощью измерительных линий
- •9.2.3. Измерение параметров полупроводниковых диодов и транзисторов
Измерение вольтамперных характеристик
Для этого используют схему, изображенную на рис. и предназначенную для наблюдения выходных характеристик транзисторов. Источником коллекторного напряжения является генератор пилообразного напряжения, которое служит также напряжением развертки. Напряжение, .пропорциональное току коллектора, выделяется на резисторе RK небольшой величины и подается на вход канала Y осциллографа. Ток базы задается генератором ступенчатого напряжения и резистором R6. Параметры ступенчатого напряжения согласованы с периодом изменения напряжения коллектора так, чтобы на каждом ходе развертки высвечивалась характеристика, соответствующая одному значению тока базы. Таким образом, на экране получается изображение семейства выходных характеристик транзистора. Масштаб изображения определяется путем предварительной калибровки каналов X и Y. В некоторых специальных осциллографах (например, C1-81) предусмотрены сменные блоки для измерения вольтамперных характеристик полупроводниковых приборов различного вида.
Измерение частоты
Метод интерференционных фигур
Метод реализуется путем подачи на отклоняющие пластины осциллографа напряжений опорной частоты и частоты измеряемого сигнала. При этом на экране формируются фигуры Лиссажу. Вид этих фигур зависит от амплитуд напряжений и фазового сдвига между ними, а также от соотношения их частот fx/f0. Предположим, что амплитуды частот равны (это можно обеспечить регулировкой коэффициентов усиления УВО и УГО) и частота опорного напряжения известна и равна f0. Тогда частота fx может быть определена по фигурам Лиссажу следующим образом (рис. 7.20). Причем измерения частоты при этом независимо от значения фазового сдвига φ выполняются одинаково.
φ fx/f0 |
00 |
450 |
900 |
1350 |
1800
|
1
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
|
Рис. 7.20. Примеры интерференционных фигур
Для измерения частоты необходимо через изображение фигуры мысленно провести вертикальную и горизонтальную линии так, что бы они не пересекались с узлами фигуры (сплошные линии). Число пересечений вертикальной линии с линиями фигуры обозначим nx, а число пересечения горизонтальной линии с линиями фигуры – ny. Установлено, что в этом случае справедливо следующее равенство
ny f0 = nx fx
Таким образом, зная f0 и подсчитав ny и nx, можно вычислить значение измеряемой частоты по формуле
fx
= f0
Метод круговой развертки
Метод круговой развертки применяется при условии, что измеряемая частота намного выше опорной fx / f0 »1. Сама развертка создается подачей опорного напряжения частоты f0 на пластины X. Такое напряжение, только сдвинутое по фазе на 900 подается на пластины Y. Напряжение исследуемой частоты подается на вход Z. Изменяя частоту развертки, добиваются получения на экране неподвижного изображения, представляющего собой яркие отрезки окружности, чередующиеся с темными промежутками (рис. 7.21). (Это так называемая модулированная по яркости круговая развертка.) Число этих отрезков (промежутков) однозначно определяет отношение частот fx / f0.
Рис. 7.21. Модулированная по яркости круговая развертка