5. Электронный осциллограф

Осциллограф занимает особое место среди электронных измерительных приборов, позволяя оценивать уровень, форму, частоту и фазовый сдвиг радиосигналов. Схематичное устройство прибора показано на (рис.5).

Основные узлы осциллографа:

- электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) с электростатической разверткой, выполненная в виде стеклянной вакуумной колбы, на плоскую поверхность которой нанесен люминофор;

- система питания ЭЛТ, включающая высоковольтный выпрямитель; Рис. 5

- электронная «пушка» - металлический диск и нагревательный элемент, с поверхности диска под действием термоэлектронной эмиссии излучаются электроны;

- блок развертки с генератором пилообразного напряжения, прочерчивающий на экране осциллографа горизонтальную линию;

- входной делитель и усилитель сигнала; с выхода усилителя сигнал подается на пластины вертикального отклонения, сдвигает луч по вертикали совместно с разверткой рисует график (осциллограмму) сигнала. Когда на один горизонтальный прочерк луча приходится один период самого сигнала, то на экране виден один период исследуемого напряжения (рис. 6).

Когда частота сигнала увеличится, то на экране высветятся сразу несколько периодов (рис. 7). Если периодов слишком много и наблюдать их неудобно (рис. 8), то можно увеличить частоту развертки, тем самым, уменьшить число периодов сигнала, которое приходится на один горизонтальный прочерк луча, то есть на один период развертки.

Частоту развертки можно менять грубо, скачкообразно, в несколько раз или плавно, добиваясь синхронизации развертки с частотой исследуемого сигнала, при которой осциллограмма «стоит на месте». В большинстве осциллографов имеется система синхронизации, она автоматически подстраивает генератор развертки, синхронизирует его с сигналом.

Если подать на вход осциллографа калиброванное напряжение и замерить высоту графика на экране, то можно оценить напряжение неизвестного сигнала (рис. 9).

Можно приблизительно оценить частоту сигнала, отметив число периодов на экране и зная примерную частоту развертки (рис. 9).

Рис. 9

Можно точно измерить частоту синусоидально сигнала по так называемым фигурам Лиссажу – они появляются, если на пластины горизонтального отклонения вместо пилообразного напряжения подать синусоидальное напряжение известной частоты (рис. 10).

Осциллограф позволяет судить о форме сигнала, позволяет увидеть

такие процессы, как модуляция, детектирование, выпрямление, сдвиг фаз. Он может показать форму сигнала в различных точках исследуемой схемы или электрической цепи, ее измерение под действием различных элементов и устройств, формирующих сигнал. Например, осциллограф демонстрирует форму усиливаемого сигнала в различных каскадах усилителя, а значит, позволяет обнаружить участки, где возникают нелинейные искажения.

В настоящей работе исследование радиосигнала производится с помощью универсального однолучевого осциллографа С1-65.

3. Экспериментальная часть работы

Исходные данные: погрешность приборов (m)

(m) линейки = 0,5 мм

(m) штангенциркуля = 0,1 мм

(m) микрометра = 0,01 мм

Рабочие формулы:

S = a*b (1)

V = a*b*c (2)

Таблица прямых измерений:

Сторона (мм)	Линейка				Штангенциркуль				Микрометр
	1	2	3	1		2	3	1		2	3
А	35	35,1	35,2	35,24		35,26	35,23	35,263		35,25	35,25
B	100	100	99,9	100,05		100	100,2	_____		_____	____
C	80	80,2	80,1	80,03		80,29	80,33	_____		_____	____

Погрешность прямых измерений:

(3)

(4)

(5)

Формулы для расчета косвенных измерений:

(6)

(7)