Электронный осциллограф

Студент:_________________________

Группа: _________________________

Преподаватель:___________________

Дата:____________________________

Смоленск

3.2 Цели и задачи

1.Студент должен ознакомиться с устройством электронного осциллографа; знать основные органы управления; знать основные характеристики ЭЛТ;

2.Уметь получать устойчивую осциллограмму; знать условия получения устойчивой осциллограммы;

3.Уметь определять величину выходного напряжения звукового генератора с помощью электронного осциллографа;

4.Уметь определять частоту и длительность исследуемого сигнала с помощью метода «меток».

Основные понятия

Устройство электронного осциллографа, основные органы управления, знать основные характеристики ЭЛТ, уметь получать устойчивую осциллограмму; Знать методику получения устойчивой осциллограммы; уметь определять величину напряжения исследуемого сигнала и временные характеристики с помощью электронного осциллографа.

Приборы и принадлежности

Звуковой генератор ГЗ-34, электронный осциллограф С1-68, соединительные провода.

3.3 Краткое теоретическое введение

Рис.1. Внешний вид лабораторной установки

Основные характеристики элт

1. Чувствительность к отклонению – это смещение светового пятна на экране ЭЛТ в мм на 1В напряжения, подаваемого на отклоняющие пластины. Поскольку вертикально-отклоняющие пластины расположены дальше от экрана, чем горизонтально-отклоняющие, то чувствительность к отклонению для вертикально-отклоняющих пластин выше, чем для горизонтально-отклоняющих. Именно поэтому исследуемое напряжение подаётся обычно на вертикально отклоняющие пластины.

2. Длительность послесвечения. Явление послесвечения состоит в том, что возбуждённый люминофор испускает свет ещё некоторое время после того, как прекратится его бомбардировка электронами. Понятно, что ЭЛТ с большой длительностью послесвечения пригодны для регистрации медленных процессов, а для кратковременных высокочастотных процессов необходимы ЭЛТ с малым послесвечением.

3. Скорость записи – это скорость перемещения светового пятна на экране ЭЛТ в км/с, при которой ещё наблюдается достаточная яркость свечения. Для регистрации высокочастотных процессов необходимы ЭЛТ с большой скоростью записи. Для увеличения скорости записи необходимо увеличивать напряжение, приложенное ко второму аноду, однако, чувствительность ЭЛТ к отклонению при этом падает.

Рис. 2. Внешний вид передней панели осциллографа

3.4 Практическая часть

Экспериментальная установка состоит из следующих приборов: звуковой генератор ГЗ-34, электронный осциллограф. Электрический сигнал на осциллограф подаётся от звукового генератора ручкой «Регулировка выхода». Частота сигнала задаётся при помощи переключателя «Множитель» и вращением ручки «Частота». Например, чтобы задать частоту сигнала 15000Гц, нужно переключатель «Множитель» установить в положение «100», а по шкале ручкой «Частота» установить «150». Получим: 100∙150 = 15000. Перед началом работы ручка «Регулировка выхода» звукового генератора должна находиться в крайнем левом положении.

Все начальные регулировки осциллографа проводятся в соответствии с пунктом «Настойка осциллографа и порядок работы».

Задание 1. Наблюдение сигналов, полученных от звукового генератора, получение устойчивой осциллограммы.

Включить приборы в сеть, дать им прогреться в течение 2-3 минут. При получении на экране осциллографа прямой линии (повернуть ручку «СТАБ.» так, чтобы на экране появи­лась линия развертки), сфокусировать её, отрегулировать яркость и положение на экране ручками «Смещ. Х» и «Смещ. У». ручкой «Регулировка выхода» на панели управления звукового генератора подать электрический сигнал на вход осциллографа. Вращением ручки «Усиление» на панели управления осциллографа добиться того, чтобы на экране осциллографа появилась осциллограмма амплитудой 25-30мм.

Условие получения устойчивой осциллограммы. Для получения на экране ЭЛТ устойчивой осциллограммы, необходимо, чтобы электронный луч начинал своё повторное движение в одной и той же фазе. Этого можно добиться только в том случае, если период напряжения от генератора развёртки осциллографа кратен периоду исследуемого сигнала:

Т_разв. = n∙Т_сигн., где n – целое число.

Поворачивайте ручку «УРОВЕНЬ» (Рис.2.) до получения устойчивого изображения. Если это сделать не удается, добей­тесь устойчивого изображения незначительным поворотом руч­ки «СТАБ.».

Задание 2. Определение амплитуды выходного напряжения звукового генератора с помощью осциллографа.

Перед измерением проверьте калибровку коэффициента от­клонения усилителя вертикального отклонения луча, в том положении тумблера, в котором производится измерение амплитуды. Подайте на гнез­до исследуемый сигнал. Ручка «УСИЛЕНИЕ»должна находиться в крайнем правом положении. Установите переключателем величину изображений в пределах рабочей части экрана. но не менее 2см. Coвместите при по­мощи ручек изображение сигнала с делениями шкалы и отсчитайте размер изображения по вертикали в делениях (см).

Величина исследуемого сигнала в Вольтах равна произведе­нию измеренной величины в сантиметрах, коэффициента откло­нения (цифровой отметки переключателя «V/cm, mV/cm») зна­чения множителя _. При работе с выносным дели­телем 1: 10 полученный результат умножается на 10. Зная масштаб калибровки усиления осциллографа определим амплитуду исследуемо го сигнала. Результаты измерений свести в таб.1:

Таблица 1.

№	Размах исследу. сигнала, см.	Цена деления оциллогр. V/см, mV/см.	К - делителя	Uвых.ген.

Задание 3. Определение длительности и частоты исследуемого сигнала.

Перед измерением установите ручку регулировки «ДЛИТЕЛЬНОСТЬ» в крайнее правое положение. В этом положении развертка ка­либрована и соответствует градуировке переключателя «ВРЕМЯ/см». Проверьте калибровку длительности развертки по внутреннему калибратору. Установите измеряемый временной интервал в центре экрана ручкой _. Поставьте переключатель «ВРЕМЯ/cm» и переключатель в такое положение, чтобы измеряемый интервал занимал длину на экране не менее 30 мм шкалы.

Измеряемый временной интервал определяется произведе­нием длины измеряемого интервала времени на экране по гори­зонтали в делениях шкалы (см), на значения коэффициента развертки и значения множителя развертки

Длительность одного периода определяется дополни­тельным делением указанного произведения на число измеряе­мых периодов.

Определите и запишите длительность исследуемого синусоидального сигнала (Рис.3)

Рис. 3. Временные характеристики синусоидального сигнала