- •Введение
- •1. Устройство и принцип работы электронного осциллографа
- •1.3. Блок развертки
- •1.4. Блок синхронизации
- •1.5. Измерение параметров электрических сигналов
- •1.6. Исследование импульсных сигналов
- •1.8. Действие отклоняющих пластин осциллографа
- •1.9.2 Описание генератора сигналов низкочастотного Г3-112/1
- •1.9. Общие указания к лабораторным работам
- •1.9.1 Краткое описание осциллографа С1-117/1
- •Таблица 1
- •Подготовка осциллографа к работе
- •2.2. Наблюдение периодического прямоугольного сигнала
- •3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ
- •3.1. Электрический колебательный контур
- •3.2. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний
- •3.3. Измерение параметров затухающих колебаний
- •Подготовка осциллографа и установки к работе
- •3.4. Определение параметров затухания колебаний
- •3.5. Определение индуктивности катушки и емкости конденсатора электрического контура. Апериодический режим
- •4.1. Гармонические колебания
- •4.2. Вращающийся вектор амплитуды
- •4.3. Сложение гармонических колебаний одного направления
- •4.5. Сложение взаимно перпендикулярных гармонических
- •колебаний с кратными частотами
- •4.7. Экспериментальная часть
- •4.8. Наблюдение фигур Лиссажу и измерение неизвестных частот источника переменного сигнала
- •4.9. Измерение кратных частот с помощью фигур Лиссажу
- •5. Изучение электрических колебаний
- •5.1. Колебания связанных механических маятников
- •5.2. Колебания в системе связанных электрических контуров
- •5.3. Частоты нормальных колебаний в системе связанных электрических контуров
- •5.4. Биения в системе связанных электрических контуров
- •5.5. Экспериментальная часть
- •5.6. Измерение частот нормальных колебаний
- •5.7. Исследование биений в связанных контурах
- •Контрольные вопросы
- •6.1. Ионизация газов
- •6.2. Газовые разряды
- •6.3. Тлеющий разряд в неоновой лампе
- •6.4. Генератор релаксационных колебаний на неоновой лампе
- •6.5. Экспериментальная часть
- •6.6. Изучение работы генератора релаксационных колебаний
- •6.7. Определение периода релаксационных колебаний методом фигур Лиссажу
- •1.7. Электрическая линза – фокусировка электронного луча системой
- •2. ИЗМЕРЕНИЕ АМПЛИТУДНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
- •ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ С ПОМОЩЬЮ
- •2.2. Наблюдение периодического прямоугольного сигнала и измерение
- •3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАТУХАЮЩИХ КОЛЕБАНИЙ
- •3.2. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний
- •3.3. Измерение параметров затухающих колебаний в электрическом
- •3.5. Определение индуктивности катушки и емкости конденсатора
- •4. ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ МЕТОДОМ ФИГУР
- •4.4. Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний
- •4.5. Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний
- •4.6. Применение фигур Лиссажу для измерения частот гармонических
- •4.8. Наблюдение фигур Лиссажу и измерение неизвестных частот
- •5. Изучение электрических колебаний в связанных
- •5.3. Частоты нормальных колебаний в системе связанных электрических
- •6.7. Определение периода релаксационных колебаний методом фигур
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
Поддиапазоны |
|
Множитель |
|
Диапазон частот |
||
|
|
|
|
|
|
|
I |
поддиапазон |
|
1 |
|
10 Гц– 100 Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
поддиапазон |
|
10 |
|
100 Гц–1000 Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
III |
поддиапазон |
|
102 |
|
1 кГц– 10 кГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
IV |
поддиапазон |
|
103 |
|
10 кГц – 100 кГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
поддиапазон |
|
104 |
|
100 кГц – 1 МГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
VI |
поддиапазон |
|
105 |
|
1 МГц– 10 МГц |
|
|
|
|
||||
В генераторе предусмотрен режим внешней синхронизации си- |
||||||
нусоидальным |
сигналом, |
подаваемым на |
вход синхронизации |
|||
(«синхр») коаксиальным кабелем. |
|
|||||
Генератор |
сигналов |
низкочастотный |
Г3-112/1 предназначен |
|||
для исследования, настройки и испытаний систем и приборов, используемых в радиоэлектронике, связи, автоматике, вычислительной и измерительной технике, приборостроении.
24
2. ИЗМЕРЕНИЕ АМПЛИТУДНЫХ И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРИОДИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА
Лабораторная работа
Цель работы: ознакомление с устройством и принципом работы универсального электронного осциллографа, изучение особенностей протекания электрического тока в вакууме, измерение параметров периодических электрических сигналов.
Приборы и принадлежности: электронный осциллограф С1-117/1, генератор сигналов низкочастотный Г3-112/1, кабели и соединительные провода.
Подготовка осциллографа к работе
Перед включением осциллографа органы управления, расположенные на его лицевой панели, установите в следующие по-
ложения: |
СЕТЬ |
|
|
– ручку |
нажмите (питание отключено); |
||
– ручку |
☼ |
– |
в среднее положение; |
– ручку |
|
– |
в среднее положение; |
– ручку |
↔ |
– |
в среднее положение; |
– ручки |
↕ |
– |
каналов А, В в среднее положение; |
–ручку НОРМ – ИЗМЕР нажмите;
–ручки ПЛАВНО переключателей V/ДЕЛ и ВРЕМЯ/ДЕЛ
установите в крайнее правое положение;
–ручку ×10 – в положение НАЖАТО, «растяжка» отключена;
–ручки МЕТКИ I, II – в среднее положение;
–переключатель НОРМ-ТВ – в положение НОРМ;
–переключатель ОДНОКР-ЖДУЩ-АВТ – в положение АВТ;
–переключатель ВНУТР-ВНЕШН-СЕТЬ – в положение
ВНУТР;
–переключатель СИНХР – РЕЖИМ – в положение А. Остальные органы управления могут быть в произвольных по-
ложениях.
25
2.1. Наблюдение синусоидального сигнала и измерение его параметров
Целью данного задания является измерение амплитуды U0 и периода Т периодического сигнала синусоидальной формы (рис. 13).
U |
|
T |
|
U0
t
-U0
T
Рис. 13. Синусоидальный периодический сигнал: U = U0 sin ωt = U0 sin 2πt/T, где U0 – амплитуда; Т – период; ω – частота; ωt – фаза колебания
1. Соберите установку согласно рис. 14. Cпециальным коаксиальным кабелем соедините выход (○→) генератора со входом (→○) канала А осциллографа.
|
Генератор |
Осциллограф |
|
|
220 |
С1 – 117/1 |
220 |
||
Г3 – 112/1 |
||||
|
|
канал А |
|
Рис. 14. Блок-схема установки
2.На генераторе тумблер поставьте в нижнее положение , переключатель МНОЖИТЕЛЬ поставьте в положение 1, потенциометр плавной регулировки амплитуды выходного сигнала в среднее положение, ступенчатый переключатель амплитуды в положение 0.
3.Подключите шнур питания осциллографа и генератора к сетевым розеткам, расположенным на приборной стойке. Розетка с занулением для осциллографа находится под стойкой слева, розетка для генератора находится на стойке слева или справа.
26
Подключите шнур питания стойки, на которой размещены приборы, в сеть 220 В на основном электрощитке. Шнур питания находится в правом углу стойки, основной электрощиток находится рядом со стойкой.
Нажмите белую кнопку на основном электрощитке, затем включите тумблер СЕТЬ на приборной стойке. При этом на стойке загорится сигнальный светодиод. Включите кнопку СЕТЬ осциллографа (вытянуть на себя).
4.С помощью ручек ↕ и ↔ канала А на осциллографе найдите горизонтальную линию развертки на экране и поставьте ее в среднее положение. Ручками регулировки яркости и фокусировки подберите оптимальную толщину и яркость линии.
5.Включите тумблер СЕТЬ генератора, вращением ручки плавной установки частоты на генераторе установите частоту синусоидального сигнала 100 Гц.
6.С помощью переключателя V/ДЕЛ и ручки ↕ канала А на осциллографе получите удобное для наблюдения и измерений изображение синусоидального сигнала на экране (по вертикали). Переключателем ВРЕМЯ/ДЕЛ установите удобный для измерений масштаб раз-
вертки, чтобы период развертки Тразв был равен 2–4 периодам исследуемого сигнала Тсигн.
Ручкой ↔ добейтесь расположения изображения по центру экрана (по горизонтали).
Ручкой УРОВ (уровень синхронизации) добейтесь неподвижности изображения на экране.
7.После получения неподвижной картины измерьте на экране осциллографа (в больших делениях его шкалы) параметры синусои-
дального сигнала – период Т(дел) и амплитудуU0(дел). Для повышения точности измерений большие деления разбиты на несколько малых.
8.Определите период исследуемого синусоидального сигнала в секундах Т(с) путем умножения периода, измеренного в делениях шкалы, Т(дел) на цену деления шкалы k. Цена деления k указывается
вверхнем (светлом) секторе переключателя ВРЕМЯ/ДЕЛ:
Т(с) = k Т(дел). |
(2.1) |
9. Определите амплитуду измеряемого сигнала в вольтах U0(В) путем умножения значения амплитуды, измеренной в делениях шкалы, U0(дел) на цену деления шкалы k*. Цена деления k* указывается в верхнем (светлом) секторе переключателя V/ДЕЛ.
U0(В) = k* U0(дел). |
(2.2) |
27
