4.8. Наблюдение фигур Лиссажу и измерение неизвестных частот источника переменного сигнала

1. Соберите схему согласно рис. 31.

Осциллограф С1-117/1

Разветвитель

Рис. 31. Блок-схема установки

Сигнал эталонного генератора Г3-112/1 подается на вход каналаА (управляющие пластины Х) осциллографа. Сигнал с генератора Г6-43 (сигнал неизвестной частоты) подается на вход канала Б (управляющие пластины Y). Одновременно сигнал с генератора Г6-43 подается с помощью разветвителя на вход синхронизации (1 ‒ рис. 8) генератора Г3-112/1. Синхронизация частот генераторов позволяет получить на экране осциллографа устойчивую картину.

2. Подключите шнур питания осциллографа в сеть. Включите кнопку СЕТЬ осциллографа (необходимо кнопку потянуть на себя) При этом на экране осциллографа должна появиться светящаяся точка. С помощью ручек управления ↔ и ↕ канала А или канала Б поместите светящуюся точку в центр экрана осциллографа.

3. Подключите в сеть шнур питания генератора Г3-112/1. При этом на лицевой панели генератора включится красный светодиод.

58

4.Подключите в сеть шнур питания генератора Г6-43. При этом загорится контрольная лампа на панели генератора.

5.На экране осциллографа появится сложная картина в результате сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний различной частоты. Сохраняя постоянной частоту генератора Г6-43, добейтесь, изменяя частоту генератора Г3-112/1, появления на экране устойчивых фигур Лиссажу (рис. 6). Если частоты генераторов будут равны друг другу, то фигура Лиссажу примет вид окружности или эллипса.

6.Задавая произвольным образом частоту генератора Г6-43 в каждом из его поддиапазонов, проведите измерения этих частот. Для этого, изменяя частоту генератора Г3-112/1, добейтесь появления на экране устойчивых фигур Лиссажу в виде окружностей. Искомое значение частоты генератора Г6-43 будет в этом случае равно частоте генератора Г3-112/1 (определяется по положениям множителя и показаниям на лимбе– рис.12). Полученные данные занесите в табл. 2.

4.9.Измерение кратных частот с помощью фигур Лиссажу

1.Установите на обоих генераторов произвольные равные значения частот (в диапазоне 1) для получения устойчивой фигуры Лиссажу в форме окружности. После появления устойчивой картины ручками регулировки частоты генератора Г3-112/1 увеличьте его частоту в 1,5 раза, в 2 раза, в 3 раза. Добиться плавной регулировкой частотыгенератора Г3-112/1 того, чтобы фигуры Лиссажу на экране были устойчивыми. Полученные осциллограммы зарисовать и сравнить с рис.28.

2.Установить на генераторе Г6-43 произвольное значение частоты. Изменяя частоту генератора Г3-112/1 добиться появления на экране осциллографа фигур Лиссажу, соответствующих кратному отличию частот генераторов друг от друга (рис. 28). Определить искомую частоту генератора Г6-43, используя пояснения к рис. 29. Полученные значения занести в табл. 3.

59

Контрольные вопросы

1.Опишите векторный метод сложения гармонических колебаний.

2.Закономерности сложения гармонических колебаний одного направления.

3.Закономерности сложения взаимно перпендикулярных гармонических колебаний.

4.Траектория движения точки, участвующей в двух взаимно

7.Сложение взаимно перпендикулярных колебаний с кратными частотами.

8.Происхождение фигур Лиссажу, вывод уравнений для случая равных частот.

9.Метод измерения частот периодических сигналов с помощью фигур Лиссажу.

10.Блок схема установки, для чего нужна синхронизация работы генераторов.

11.Вид фигур Лиссажу при равном и целом кратном отношении частот опорного и исследуемого источника.

60