- •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
10.Определите по измеренному значению периода Т(с) частоту
исследуемого синусоидального сигнала ν = 1 ⁄ Τ и сопоставьте полученное значение со значением частоты, вырабатываемой генератором.
11.Повторите измерения, устанавливая на генераторе последовательно частоты 500 Гц, 2 кГц, 10 кГц, 2 МГц и изменяя по указанию преподавателя амплитуду синусоидального сигнала ступенчатым переключателем и ручкой «плавно» генератора.
12.Полученные данные занесите в табл. 1.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
ν |
|
|
Измеренные значения |
|
|
|
||
|
Длительность |
|
|
Амплитуда |
||||
по шкале |
|
|
|
|||||
|
|
|
νрасч , |
U0, |
|
k*, |
|
|
Г3-112/1 |
Т, дел |
k, с/дел |
Т, с |
|
U0, В |
|||
Гц |
дел |
|
В/дел |
|||||
100 Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
500 Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 кГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 кГц |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 Мгц |
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2.Наблюдение периодического прямоугольного сигнала
иизмерение его параметров
Целью данного задания является определение амплитуды U0, периода Т и скважности Q периодического сигнала прямоугольной формы (рис. 15).
U |
τ |
|
|
U0 |
|
или |
U0 |
|
|
|
|
0 |
|
t |
0 |
Т |
|
||
|
|
–U0 |
U |
τ |
|
|
|
t |
|
Т |
Рис. 15. Форма и параметры периодического прямоугольного сигнала
(если Т = 2 τ, то сигнал называется меандром)
28
Скважность определяется отношением периода повторения сигнала Т к длительности τ самого прямоугольного сигнала:
Q = T/τ. |
(2.3) |
1. Электрическая схема установки для наблюдения и измерения параметров меандра сохраняется прежней (см. рис. 13). Не изменяя положений ручек управления осциллографа и генератора, переведите
тумблер выбора режима работы генератора в верхнее положение .
2.На генераторе переключатель МНОЖИТЕЛЬ поставьте в положение 1, потенциометр плавной регулировки амплитуды выходного сигнала в среднее положение, ступенчатый переключатель амплитуды в положение 0. Установите на лимбе генератора значение частоты меандра – 500 Гц.
3.Так же как в предыдущем задании с помощью переключателя V/дел и ручки ↕ управления положением луча по вертикали канала А, получите удобный для измерений и наблюдения размер изображения (по вертикали) на экране осциллографа, а переключателем ВРЕМЯ/ДЕЛ установите удобный для измерений масштаб развертки, чтобы период развертки был равен 2–4 периодам исследуемого сигнала.
Ручкой УРОВ добейтесь получения неподвижной картины меандра на экране.
Ручкой |
↔ добейтесь расположения изображения по центру |
|||
экрана (по горизонтали). |
|
|
||
4. После получения |
неподвижного |
изображения измерьте |
||
длительности |
периода |
Т и |
прямоугольного |
импульса (меандра) τ |
в делениях (больших) |
горизонтальной шкалы осциллографа – Т (дел) |
|||
иτ (дел).
5.Определите временные характеристики исследуемого прямо-
угольного сигнала в секундах Т (с) и τ (с), путем умножения длитель-
ностей Т (дел) и τ (дел), измеренных в делениях шкалы, на цену деления шкалы k . Цена деления k указывается в верхнем (светлом) секторе переключателя ВРЕМЯ/ДЕЛ:
Т(с) = k Т(дел) ; |
τ(с) = k τ (дел). |
(2.4) |
Рассчитайте скважность меандра Q = T/τ. Повторите измерения, изменив частоту генератора. Результаты запишите в табл. 2.
29
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
№ |
Частота, |
|
|
Длительность |
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Гц |
Т, |
k, |
Т, с |
τ, |
k, |
τ, с |
|
|
|
дел |
с/дел |
дел |
с/дел |
|
||
1 |
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Измерьте амплитуду прямоугольного импульса в делениях шкалы по экрану осциллографа, U0(дел). Определите амплитуду в вольтах U0(В), используя значение цены деления шкалы k*, установленное переключателем V/дел канала А:
U0(В) = k* U0(дел). |
(2.5) |
7. Повторите измерения амплитуд импульсов, произвольно изменяя ступенчатым переключателем и ручкой ПЛАВНО амплитуду выходного сигнала генератора. Результаты занесите в табл. 3.
|
|
|
Таблица 3 |
|
№ |
|
Амплитуда сигнала |
|
|
U0, дел |
k*,В/дел |
U0, В |
||
|
||||
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
Контрольные вопросы
1.Назначение электронного осциллографа.
2.Основные блоки электронного осциллографа и их назначе-
ние:
а) устройство и принцип действия электронно-лучевой трубки; б) работа блока развертки; в) назначение и работа блока синхронизации;
г) назначение блока усилителей и понятие чувствительности отклоняющих пластин.
30
3.Движение электронов в неоднородном электрическом поле
анодов.
4.Принцип работы электронной линзы.
5.Действие отклоняющих пластин осциллографа, расчет траектории движения электронов.
6.Как зависит смещение луча на экране от напряжения на отклоняющих пластинах?
7.Амплитуда, период, частота и фаза электрического синусоидального сигнала.
8.Cкважность прямоугольного периодического сигнала.
9.Определение периодов периодических сигналов с помощью электронного осциллографа.
10.Определение амплитуд периодических сигналов с помощью электронного осциллографа.
11.Двухканальный режим работы осциллографа.
12.Возможности электронного осциллографа при исследовании импульсных сигналов.
13.Ждущий и однократный режимы развертки.
14.Запоминающий осциллограф.
15.Основные органы управления и присоединения генератора сигналов низкочастотного Г3-112/1.
16.Основные органы управления и присоединения электронного осциллографа С1-117/1
31
