2.2. Правила использования измерительных средств.

При проведении лабораторного практикума по электронике в качестве измерительных средств используется цифровой вольтметр в режиме измерения постоянных и переменных напряжений и электронный осциллограф. При съеме вольт-амперных характеристик полупроводниковых диодов и транзисторов, а также характеристик переключения логических элементов также используются стрелочные микроамперметры.

Измерение постоянных и переменных напряжений с помощью цифрового вольтметра, а также использование для измерений стрелочных микроамперметров достаточно подробно рассмотрено в процессе проведения лабораторного практикума по электротехнике.

Научиться правильно проводить измерения с помощью электронного осциллографа должен каждый студент, выполняющий лабораторный практикум по электронике.

2.3. Электронный осциллограф как измерительный

прибор для лабораторного практикума

Основой электронного осциллографа является электронно-лучевая трубка, на экране которой с помощью электронного луча, воздействующего на люминофор, получается изображение регистрируемого электрического напряжения. Электронный луч для получения изображения перемещается по экрану (слева направо) с помощью генератора развертки, частота пилообразного напряжения которого определяет скорость горизонтального перемещения электронного луча вдоль экрана. Изменяя частоту пилообразного напряжения, можно изменять скорость перемещения электронного луча по экрану, а следовательно, и масштаб изображения.

Регистрируемое напряжение, подаваемое на вход “Y” осциллографа, усиливается в осциллографе с помощью усилителя вертикального отклонения луча и перемещает луч в вертикальном направлении, что обеспечивает при одновременном перемещении луча по горизонтали с помощью пилообразного напряжения развертки получение изображения регистрируемого напряжения. При этом масштаб изображения по вертикали определяется коэффициентом усиления (ослабления) усилителя вертикального отклонения.

Поскольку перемещение электронного луча по горизонтали в зависимости от изменения напряжения развертки происходит пропорционально времени, то получаемое изображение исследуемого напряжения на экране осциллографа представляет собой временную диаграмму напряжения.

При съеме временных диаграмм необходимо обеспечить неподвижность регистрируемого изображения временной диаграммы и необходимую скорость перемещения луча по горизонтали, обеспечивающую изображение на экране одного или нескольких периодов исследуемого напряжения.

Неподвижность регистрируемого изображения будет лишь в том случае, если пилообразное напряжение генератора развертки изменяется синхронно с исследуемым напряжением (включается в моменты времени, соответствующие одной фазе исследуемого напряжения). Для решения этой задачи в осциллограф включен блок синхронизации.

Скорость перемещения луча по горизонтали в осциллографе изменяется путем изменения частоты развертки, которая нормируется в единицах времени (с, мс, мкс) прохождения лучом одной клетки горизонтальной шкалы, нанесенной на экране в виде сетки делений, и переключается с помощью переключателя длительности развертки. Зная скорость развертки электронного луча, по регистрируемой временной диаграмме можно определить длительность периода исследуемого переменного сигнала и его отдельных частей.

Размер изображения исследуемого напряжения по вертикали зависит от коэффициента усиления усилителя вертикального отклонения, который может изменяться с помощью соответствующего переключателя и нормируется в единицах измерения напряжения (В, мВ, мкВ) для одной клетки вертикальной шкалы, нанесенной на экране. Зная цену деления вертикальной шкалы, по изображению на экране можно определять амплитуду напряжения.