1.5. Использование осциллографа в режиме характериографа

В реальные осциллографы зачастую встраиваются усилители, позволяющие подать сигнал на пластины горизонтальной развертки (усилители X). Такой режим предусмотрен и в осциллографе Electronics Workbench. В режиме В/А сигнал по оси X разворачивается входом В, а сигнал по оси Y усилителем А, в режиме А/В - наоборот.

Схемы для снятия вольтамперных характеристик активных и пассивных двухполюс­ников имеют в своем составе одни и те же элементы: источник гармонического напряже­ния и резистор шунта, однако из-за традиционного расположения обеих характеристик в первом квадранте построение схем несколько отличается. При снятии характеристик ак­тивных двухполюсников шунт должен быть включен между землей и источником питания (рис. 14,15), а для пассивных - между землей и нагрузкой (рис. 16,17).

2. Измерения при постоянном входном сигнале

2.1. Измерение токов и напряжений при постоянном входном сигнале

Если при сложной форме сигнала напряжение и ток каждого элемента характеризуют­ся большим числом величин (в идеале бесконечно большим числом мгновенных значений), то при постоянном сигнале каждая из этих величин характеризуется только одним чис­лом. Для его получения можно, конечно, воспользоваться осциллографом, но для таких простых измерений он неоправданно сложен.

Одну величину проще всего показать на од­ном цифровом табло, автоматизировав настройку прибора.

Такие простые приборы - вольтметр и ам­перметр - имеются в составе компонентов Electronics Workbench в поле индикаторов, которое можно открыть, щелкнув мышью на пиктограмме. Если вставить амперметр после­довательно в любую ветвь исследуемой схемы или подключить вольтметр параллельно лю­бому ее участку, то можно получить значения тока и напряжения, если они не выходят за диапазон возможных в Electronics Workbench значений. Если последнее произойдет, на таб­ло вместо числа появится сообщение, показан­ное на рис. 18.

Вообще говоря, амперметры и вольтметры измеряют не постоянное мгновенное значение, а вы­числяют и показывают постоянные составляющие произвольного сигнала в соответствии с выражениями:

которые в случае неизменного сигнала совпадают с мгновенным значением. Вследствие это­го они могут использоваться для измерения постоянной составляющей в сложном сигнале.

2.2. Измерение мощности при постоянном входном сигнале

В реальном практикуме для измерения мощностей также используется простой при­бор, показывающий лишь одно значение для мощности каждого двухполюсника - ватт­метр. Однако по неясным для нас причинам создатели Workbench не включили этот при­бор в совокупность компонентов программы. Тем не менее, можно достаточно просто собрать приставку к вольтметру, при использовании которой измеряемое им напряжение в вольтах будет в точности соответствовать мощности в ваттах. Приставка, внутренняя структура которой представлена на рис. 19, включает в себя три компонента: источник на­пряжения, управляемый током в качестве датчика тока, источник напряжения, управля­емый напряжением в качестве датчика напряжения, и умножитель, дающий на выходе напряжение, численно равное мощности.

Вольтметр на выходе приставки также измеряет не постоянное мгновенное значение, а вычисляет и показывает постоянную составляющую функции мгновенных значений мощности в соответствии с выражением:

Схема измерения мощности в цепи постоянного тока вольтметром с такой приставкой показана на рис. 20.