- •Лабораторная работа л-04-1 Электронный аналоговый осциллограф
- •1 Изучение устройства, принципа действия и основных технических характеристик эо
- •1.1 Изучение устройства и принципа действия эо
- •1.2 Основные технические характеристики эо
- •1.3 Органы управления эо
- •2 Наблюдение сигналов различной формы
- •2.1 Подготовка эо к работе
- •2.2 Наблюдение сигнала синусоидальной формы
- •2.3 Наблюдение сигнала импульсной формы
- •2.4 Наблюдение фронтов импульсного сигнала
- •2.9 Наблюдение импульсных сигналов, симметричных относительно нулевого уровня напряжения
- •2.10 Наблюдение изображения на экране эо при использовании синусоидальной развертки
- •3 Наблюдения искажений осциллограмм
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа л-04-2 Осциллографические измерения
- •1 Измерение напряжений
- •1.1 Измерение амплитуды синусоидального сигнала методом калиброванного масштаба
- •1.2 Измерение амплитуды синусоидального сигнала методом сравнения
- •1.3 Измерение мгновенного значения напряжения
- •2 Измерение временных интервалов
- •2.1 Измерение периода импульсного периодического сигнала
- •2.2 Измерение временных параметров импульсного сигнала
- •3 Измерение частоты синусоидального напряжения
- •3.1 Измерение частоты методом фигур Лиссажу
- •3.2 Измерение частоты синусоидального напряжения методом круговой развертки
- •4 Измерение составляющих комплексного сопротивления
- •5 Измерение угла сдвига фаз
- •6 Экспериментальное исследование погрешности измерения напряжения и временных интервалов
- •6.1 Погрешность измерения напряжения
- •6.2 Погрешность измерения периода
- •Контрольные вопросы к работе л-04-2
- •Список литературы
- •Приложение а осциллограф универсальный с1-65 Извлечение из технического описания и инструкции по эксплуатации
- •440026, Пенза, Красная, 40.
1.2 Основные технические характеристики эо
ЭО характеризуется системой параметров. В систему электрических параметров входят: параметры каналов X, Y и Z, параметры ЭЛТ, параметры калибраторов амплитуды и длительности.
Основной причиной искажений формы сигнала являются линейные и нелинейные искажения, вносимые каналом Y осциллографа. Нормируемыми параметрами амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) осциллографа являются:
а) полоса пропускания – диапазон частот, в пределах которого спад АЧХ не превышает 3 дБ (приблизительно 30 %) относительно значения на опорной частоте (100 кГц);
б) нормальный диапазон частот – диапазон частот, в пределах которого неравномерность АЧХ не превышает погрешности установки коэффициента отклонения;
в) опорная частота – частота, на которой спад АЧХ отсутствует.
Для оценки линейных искажений необходимо знать нижнюю fн и верхнюю fв граничные частоты полосы пропускания канала Y. Искажения горизонтальных участков импульсов большой длительности возникают из-за спада АЧХ в области частот ниже fн, а искажения быстрых перепадов сигнала из-за спада АЧХ в области частот выше fв.
При оценке искажений импульсных сигналов пользуются переходной характеристикой (ПХ), отображающей реакцию канала ВО осциллографа на скачок входного напряжения. Осциллограмма на экране осциллографа при подаче на его вход скачка напряжения показана на рисунке 2.
Рисунок 2
Нормируются время нарастания tн интервал, в течение которого ПХ изменяется от 0,1 до 0,9 от установившегося значения Um, и выброс – часть ПХ, превышающая установившееся значение.
Время
нарастания tн
связано с верхней граничной частотой
fв
(в Гц)
соотношением tн
.
Численное значение выброса выражают в процентах от Um.
Нормируемыми характеристиками осциллографа, кроме перечисленных, являются:
диапазон амплитуд входных сигналов и калиброванные значения коэффициента отклонения канала ВО:
,
где h отклонение луча по вертикали, дел.;
входное сопротивление Rвх и входная емкость Свх канала ВО;
Чем больше Rвх и меньше Свх, тем меньше проявится влияние подключения осциллографа к измеряемой цепи. Обычно Rвх составляет 1 МОм, входная емкость Свх = 20...40 пФ (без учета емкости соединительного кабеля, равной примерно 80 пФ на метр длины). При использовании выносного пробника входная емкость может быть уменьшена до (7...10) пФ.
Основной характеристикой канала ГО осциллографа является диапазон изменения длительности развертки. В современных приборах длительность прямого хода развертки Тр обычно задается в виде коэффициентов развертки (с/дел.):
где lp отклонение луча по горизонтали, дел.
Указывается также значение коэффициента нелинейности развертки.
В осциллографах предусматривается возможность использования канала ГО для развертки от внешнего сигнала. Поэтому этот канал также характеризуется коэффициентом отклонения, полосой пропускания, входным сопротивлением и емкостью.
Параметрами канала Z, которые учитывают при выборе осциллографа, являются: диапазон частот модулирующего напряжения сигнала, входное сопротивление и емкость.
Используя приложение А и обозначения на передней панели ЭО, занесите основные характеристики ЭО С1-65 в таблицу 1.
Таблица 1 Основные характеристики осциллографа
Нормальный диапазон частот канала Y, МГц |
|
Диапазон амплитуд исследуемого сигнала |
|
Диапазон значений коэффициента отклонения Ky, В/дел. |
|
Пределы допускаемой основной погрешности измерения амплитуды напряжения, % |
|
Входное сопротивление канала Y, Ом |
|
Входная емкость канала Y, пФ |
|
Время нарастания переходной характеристики канала Y, нс |
|
Диапазон значений коэффициента развертки, с/дел. |
|
Пределы допускаемой основной погрешности измерения интервалов времени, % |
|
Входное сопротивление канала X, Ом |
|
Входная емкость канала X, пФ |
|
Входное сопротивление канала Z, Ом |
|
Входная емкость канала Z, пФ |
|
