Ход работы

Мостовая схема для определения величины комплексного сопротивления Z приведена в таблице 4.1 в соответствии с Вашим вариантом.

Составьте уравнение баланса моста, определите неизвестные элементы.

Данные для выполнения расчета уравнения баланса моста

Таблица 4.1

условие задачи	варианты
	00	01	02	03	04	05	06	07	08		09
схема моста
известные элементы
R, Ом C, пФ L, мГ	R2=100	R2=800	R2=150	R2=180	R2=150	R1=200	R2=340	R2=6800	C2=4100	R1=700
	R3=500	R3=1200	R3=450	R3=3600	R3=450	R2=40	R3=425	R1=8000	R4=1400	C3=4200
	C4=1800	C1=2500	C4=450 C1=2500	C4=2100 C1=510	R4=50 C4=1500	R3=400 C1=2000	R4=1000 C3=100	R4=1000 L1=8.5	C3=200 L4=32	C2=210 L1=48
требуется определить	C1	C4	R3C3	C1R1	C1R1	C4R4	R1L1	C3R3	R1L1	R4L4

Содержание отчета

1. Номер и наименование работы;

2. Цель работы;

3. Перечень оборудования;

4. Письменные ответы на вопросы;

5. Расчетная часть;

6. Выводы о проделанной работе

Контрольные вопросы

1. Почему измерение сопротивлений мостом постоянного тока дает наиболее точный результат?

2. Каково условие равновесия моста постоянного тока?

	ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5
Тема:	Построение осциллограммы по точкам при различных формах развертывающего напряжения
Цель работы:	Научиться изображать осциллограмму на экране прибора по заданным параметрам. Изучить функциональную схему электронного осциллографа.
Оборудование:	Методические указания по выполнению работы; Калькулятор.
Вид работы:	групповой.
Время выполнения	2 часа.

Теоретический материал

Осциллографы предназначены для наблюдения формы электрических сигналов и измерения их параметров. С помощью одного или нескольких лучей на экране осциллографа получаются изображения функциональных зависимостей переменных величин, характеризующих сигнал; при этом аргументом обычно является время.

Осциллографы используются для разнообразных измерений как отдельные приборы, и как существенный элемент приборов специального назначения.

Основные характеристики, определяющие возможность применения осциллографа для тех или других измерений следующие:

1. Чувствительность по вертикали – отношение видимого отклонения луча на экране от оси трубки h_у к величине вызвавшего это отклонение напряжения U_у. различают: чувствительность ЭЛТ, когда сигнал подан непосредственно на отклоняющие пластины (порядка миллиметр на вольт), и чувствительность осциллографа, когда сигнал поступает на эти пластины через усилитель (порядка метров на вольт при полном усилении). Чувствительность осциллографа по вертикали, как правило, значительно больше чувствительности по горизонтали.

2. Полоса частот, в которой искажения в наблюдаемой осциллограмме не превышают определенной величины (с усилителем она существенно у^/же, чем без него).

3. Схема входа (открытый, когда на вход усилителя воздействуют и постоянная и переменная составляющие исследуемого напряжения; закрытый, когда путь постоянной составляющей прегражден конденсатором), входное сопротивление и входная емкость канала Y. В большинстве случаев вход закрытый, входное сопротивление порядка мегом, входная емкость порядка десятка пикофарад (емкость входа усилителя обычно существенно больше емкости входа при непосредственном подключении к отклоняющим пластинам).

4. Виды разверток. В некоторых осциллографах универсального типа возможны не только линейные непрерывная и ждущая развертки, но и внутренняя круговая и спиральная развертки.

5. Диапазон частот непрерывной развертки и длительностей или скоростей ждущей развертки.

6. Способ синхронизации развертки.

7. Погрешность измерений длительности и амплитуды импульса (класс осциллографа).

8. Размер экрана ЭЛТ.

9. Возможность фотографирования наблюдаемых процессов.

10. Максимально допустимая амплитуда напряжения исследуемого сигнала.

11. Минимальное значение напряжения исследуемого сигнала, при котором обеспечивается класс точности осциллографа.

12. Чувствительность и полоса пропускания канала Z.

13. Питание осциллографа.

14. Габаритные размеры и масса.

Для измерения напряжения с помощью осциллографа используют либо калибратор амплитуд, либо для сравнения некоторое образцовое, контролируемое по величине напряжение.

Для контроля частоты сигнала, а также для суждения об угле сдвига двух напряжений одной и той же частоты собственный генератор развертки обычно отключается, и развертывающим является некоторое опорное напряжение, подаваемое на вход Х. при измерении частоты такое образцовое напряжение должно быть взято об образцового генератора, имеющего высокие точность и стабильность частоты. При подаче на входы X и Y синусоидальных напряжений, частоты которых относятся как целые числа, на экране возникают интерференционные фигуры (фигуры Лиссажу). На рисунке 5.1а изображено построение такой фигуры для соотношения частот f_y=2f_x при совпадении начальных фаз. На рисунке 5.1б приведены простейшие фигуры, получающиеся при различных сдвигах фаз. Общее правило нахождения соотношения f_y/2f_x состоит в определении величины m/n, где m – число пересечений образовавшейся фигуры прямой, параллельной оси y. Тогда (для неподвижной фигуры) f_y/2f_x = m/n. Число вращений фигуры в секунду определяет отклонение от этого соотношения.

Рис.5.1 Фигуры Лиссажу:

а) построение; б) напряжение частоты f_y опережает по фазе напряжение частоты f_x

Пример построения осциллограммы на экране ЭЛТ.

Образование изображения на экране ЭЛТ при воздействии напряжения развертки u_р и напряжения сигнала (u_с соответственно на Х- и Y-пластины) показано на рисунке 5.2.

Рис. 5.2 Построение изображения на экране осциллографа

При построении осциллограммы примем, что период пилообразного напряжения развертки равен периоду сигнала, а

Т_обр =0. Период развертки условно разделен на четыре равных интервала с границами t₀, t₁, t₂, t₃, t₄. В момент t₀ u_c =0, u_р имеет максимальное отрицательное значение и световое пятно находится в точке а. В момент t₁ напряжение сигнала имеет максимальной положительное значение, а u_р=1/4U_рm, и пятно находится в точке b. Аналогично можно найти положение точек c, d и e на экране ЭЛТ. По окончании развертки световое пятно по прямой линии ea мгновенно возвращаются в исходное положение. Направление движения пятна во время прямого и обратного хода показано стрелками. В последующие циклы осциллограммы получаются так же причем все её точки совпадут с аналогичными точками осциллограммы, изображенной на рисунке 5.2. Таким образом, оператор видит изображение, образованное наложением на одни и те же места экрана целой серии осциллограмм. Число таких первичных изображений, зафиксированных в зрительном образе, зависит от периода развертки, длительности послесвечения люминофора и зрительной памяти человека.

Наложение осциллограммы с образованием неподвижного изображения возможно при выполнении условия, принятого при построении (см. рис. 5.2), т.е., когда Т_с=Т_р , периодический сигнал делится на временные интервалы, в пределах которых «отрезки» сигнала полностью идентичны и при наложении осциллограмм образуют неподвижное изображение. Также образуется изображение осциллограммы, когда Т_р = nТ_с. Если n – целое число, то в одном периоде напряжения развертки укладывается n периодов сигнала. Осциллограмма будет отличаться от изображенной на рисунке 5.2 числом периодом сигнала (2, 3 …), отложенных вдоль оси х. выполнение условия Т_с=Т_р требует, чтобы период развертки Т_р был равен или кратен периоду сигнала.

ВОПРОСЫ САМОКОНТРОЛЯ

1. Перечислите требования, предъявляемые к генератору непрерывной развертки осциллографа.

2. Перечислите способы повышения линейности развертки.

3. На вход осциллографа подаются импульсы длительностью 0,2 мкс. Коэффициент развертки 0,1 мкс/см, рабочая длина горизонтальной части экрана 6 см. Определите положение импульса на экране, если линия задержки в канале У имеет τ_зад = 0,2 мкс.