Лабораторная №6

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»

Факультет фундаментальной и прикладной информатики

Кафедра вычислительной техники

Лабораторная работа № 6

«Измерение параметров сигналов с помощью двухканального цифрового оциллографа SDS-5032E»

Выполнил:

студенты группы ИБ-21б Рохтин Я.А.

Карапетян Т.М.

Проверил:

преп. кафедры ВМ Коломиец Е. А.

Курск 2024

Цель работы: Изучение устройства электронного осциллографа и овладение методикой измерения амплитудных и временных характеристик периодических сигналов.

Программа лабораторной работы:

1. Изучить структурную схему, органы управления и устройство осциллографа SDS 5032 e

2. Произвести проверку функционирования осциллографа для обоих каналов (СН1 и СН2)

3. Произвести автоматические измерения и временных характеристик амплитудных синусоидальных и импульсных сигналов

4. Произвести курсорные измерения в обычном режиме согласно техническому описанию

5. Произвести измерения входных напряжений и расчеты коэффициентов усиления для усилителей низкой частоты (УНЧ)

6. произвести измерение разности фаз двух синусоидальных сигналов в режиме XY

7. По результатам измерений оформить отчет.

Изучить структурную схему, органы управления и устройство осциллографа SDS 5032 e.

Рисунок 1 - Упрощенная схема электронного цифрового Осциллографа

МУ - масштабирующее устройство

ВД - входной делитель напряжения

Ус. - усилитель

АЦП - аналого-цифровой преобразователь

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство

ОУ - органы управления осциллографом

МК - микроконтроллер

ЗУ - запоминающее устройство

Э - экран

U(t) - входной сигнал

N - кодовое слово (8 разрядов)

Рисунок 2 - Передняя панель осциллографа

1. Кнопка включения/выключения питания.

2. Дисплей.

3. Зона кнопок и регуляторов управления.

4. Выход сигнала для компенсации пробников (меандр 5 В/1 кГц).

5. Вход сигнала внешнего запуска

6. Сигнальные входы измерительных каналов.

7. Кнопка выключения меню осциллографа (MENU OFF).

Ход лабораторной работы

Основные расчетные формулы:

1. Коэффициент усиления для усилителя низкой чистоты

   (1)

2. Коэффициент усиления для усилителя низкой частоты (Децибелах)

   (2)

3. Синус разности фаз с помощью метода Эллипса

   или

   (3)

4. Величина угла разности фаз

или

(4)

Произвести проверку функционирования осциллографа для обоих каналов (СНI и СН2)

Проверка функционирования осциллографа:

Рисунок 3 – Осциллограмма

Произвести автоматические измерения и временных характеристик амплитудных синусоидальных и импульсных сигналов

Рисунок 4 - автоматические измерения и временных характеристик амплитудных синусоидальных сигналов

Результаты измерения:

V=22.61мВ V_p=576.0мВ

Произвести курсорные измерения в обычном режиме согласно техническому описанию

Рисунок 6 - Использование курсоров для измерения напряжения

Результаты измерения:

Рисунок 7 - Использование курсоров для измерения времени

Произвести измерения входных напряжений и расчеты коэффициентов усиления для усилителей низкой частоты (УНЧ)

Рисунок 8 – Осциллограмма определения коэффициента усиления для усилителя 1

Рисунок 9 – Осциллограмма определения коэффициента усиления для усилителя 3

Рисунок 10 – Осциллограмма определения коэффициента усиления для усилителя 5

Произвести измерение разности фаз двух синусоидальных сигналов в режиме XY

Рисунок 11- фигура Лиссажу

Рисунок 12 – Параметры осциллографа

Описание:

T (Period) – период сигнала

F (Freq) – частота сигнала

V (mean) – среднее значение напряжения

V_rms – среднеквадратичное значение напряжения

V_pp – амплитудное значение напряжения

V_max – максимальная амплитуда напряжения

V_min – минимальная амплитуда напряжения

V_top – напряжение, соответствующее вершине прямоугольного импульса

V_base - напряжение, соответствующее основанию прямоугольного импульса

V_amp – амплитуда импульса

Overshoot – выброс на вершине прямоугольного импульса

Preshoot – выброс на паузе прямоугольного импульса

Rise Time – длительность фронта импульса

Fall Time – длительность среза прямоугольного импульса

+D Width – длительность положительного импульса

-D Width – длительность отрицательного импульса

+Duty – коэффициент заполнения для положительного импульса

-Duty - коэффициент заполнения для отрицательного импульса

Delay – задержка между фронтами сигналов разных каналов

Delay - задержка между срезами сигналов разных каналов

CycleRMS – среднеквадратическое значение напряжения для первого периода осциллограммы

CursorRMS – среднеквадратическое значение напряжения для участка осциллограммы между курсорами

ScreenDuty (WP) – коэффициент заполнения

Phase (RP) – разность фаз между фронтами каналов CH1 и CH2

Вывод: выполнив лабораторную работу, мы изучили устройство электронного осциллографа и овладели методикой измерения амплитудных и временных характеристик периодических сигналов.