Упражнение 2 Измерение напряжения с помощью осциллографа. Оценка линейности усилителя вертикального отклонения.
1. Подключите вольтметр параллельно ЗГ и осциллографу (Рис. 6). Обратите внимание на соединительный провод от осциллографа к звуковому генератору. Этот провод часто содержит входной делитель напряжения I/10. В этом случае измеренное напряжение необходимо умножить на 10 (коэффициент 10 в формуле (5).
2. Установите синусоидальную форму сигнала ЗГ. Изменяя выходное напряжение ЗГ Uв от 0 до 5В, измерьте напряжение U0 с помощью осциллографа, для чего измерьте отклонение луча L по оси У (двойную амплитуду) в делениях шкалы.
3. Рассчитайте напряжение на входе У осциллографа U0 по формуле (5)
(5)
где k - цена деления шкалы осциллографа, на которую установлен переключатель делителя напряжения (8).
4. Результаты измерений занесите в табл. 2.
5. Постройте график зависимости U0 от U в.
-9-
Таблица 2
|
N |
Uв(В) |
L(дел) |
k (В/дел) |
Uо(В) |
Uв2 |
U0 U в: |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
———— |
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
— |
— |
— |
|
|
Для построения графика можно воспользоваться методом наименьших квадратов. Зависимость U0 от Uв - линейная: U0 = Uв. Коэффициент рассчитайте по формуле (6)
(6)
Упражнение 3. Измерение частоты сигнала по фигурам Лиссажу
1.Ha вход У подайте напряжение от сети f = 50 Гц, 12 В (розетка расположена на вертикальной стенке модуля МОЗ). На вход Х - от ЗГ. Отключите развертку осциллографа выключателем (13).
2. Отрегулируйте чувствительность осциллографа и напряжение на выходе генератора так, чтобы луч не выходил за пределы экрана.
3. Изменяя частоту ЗГ добейтесь устойчивой картины на экране осциллографа.
4. Найдите 5-6 различных частот ЗГ при которых наблюдается устойчивая картина. Занесите в табл. 3 форму и число пересечений nх и nу фигур Лиссажу с осями Х и У.
Таблица 3
|
N |
форма фигуры Лиссажу |
nх |
nу |
fx
|
fy |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
5. Рассчитайте по формуле (7) частоту генератора, приняв частоту fу = 50 Гц. Сравните полученный результат с показаниями шкалы ЗГ.
(7)
6. Результат занесите в табл. 3.
-10- Контрольные вопросы
1. Назначение и устройство осциллографа. Измерения которые можно проводить с помощью осциллографа.
2. Назначение и устройство электронно-лучевой трубки. Движение заряженных частиц в электрическом поле. Построение изображения на экране ЭЛТ.
3. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу. Измерение частоты неизвестного сигнала по фигурам Лиссажу и с использованием калиброванной развертки.
4. Решение задач типа 9.80, 9.81, 9.82, 9.83, 9.85, 9.86 (Волькенштейн В. С. Сборник задач по общему курсу физики. - СПб.: 1999 г.)