2. Определение формы и параметров импульсного сигнала при включении ручки генератора в положение 1.

Получите устойчивую картину сигнала на экране осциллографа, используя ждущий режим. Измерьте амплитуду импульса, его длительность, период и частоту следования, скважность.

а) Пример определения амплитуды А (рис.2):

Предположим, что импульс на экране занимает высоту в 3 больших и 2 малых деления. С учётом того, что в одном большом делении содержится 5 малых или в одном малом содержится 0,2 большого деления, то высота импульса будет составлять Н=3,4 больших деления, а именно они и учитываются при использовании масштаба. Если на осциллографе установлен масштаб по вертикали М=5 В/дел., то амплитуда импульса:

А= М*Н = 5 В/дел.* 3.4 дел.= 17 В

Если высота импульса занимает на экране меньше одного деления (большого), то необходимо растянуть его изображение, уменьшив масштаб (увеличив чувствительность). В противном случае получите очень плохую точность измерения.

б) Пример определения длительности t:

Предположим, что импульс занимает на экране по горизонтали L = 2,0 дел., а Вами используется масштаб по горизонтали М = 2 мс/дел.. тогда t=M*L=2 2дел=4мс

Помните, если импульс на экране занимает меньше одного деления, то точность измерения будет мала.

в) Пример определения периода Т и частоты  следования импульсов:

Предположим, что расстояние между идентичными элементами двух соседних импульсов на экране осциллографа В = 5,0 дел., а масштаб по горизонтали М = 2,0 мс/дел., тогда:

T=M*B=2,0 *5,0 дел=10мс

===100Гц

Помните, чем меньше импульсов укладывается на экране, тем точнее можно измерить период и частоту.

г) Скважность представляет собой отношение периода следования импульсов к длительности отдельного импульса:

S=.

Например:

Т=10мс, t=4,0 мс

S==2,5

Скважность является безразмерной величиной.

д) Полученные результаты оформите как в приведённом примере

Рис.2

Экран осциллографа по горизонтали разделен на две части осью с нанесенными на ней делениями.

Часть импульса, лежащая выше указанной оси представляет собой положительную составляющую сигнала.

Часть импульса, лежащая ниже - отрицательную составляющую.

Амплитуда положительной части Масштаб

импульса А = 15 В М = 5 В/дел.

Амплитуда отрицательной части

импульса А = 2 В М = 5 В/дел.

Период следования импульса

и частота Т = 10 мc.;  = 100 Гц М = 2 мс/дел.

Длительность положительной

части импульса t = 4 мс М = 2 мс/дел

Длительность отрицательной

части импульса t = 1 мс М = 2 мс/дел.

Скважность положительной

части импульса S = 2,5

РЕКОМЕНДАЦИЯ:

При выполнении работы целесообразно получить хорошую картину сигнала, зарисовать её, записать масштабы по вертикали и горизонтали. Затем перейти к другим видам сигнала. Расчёты лучше провести после выключения установки.

3. Определите форму и параметры импульсов в других положениях ручки переключения генератора (положения 2, 3, 4). Оформите результаты так же, как и в предыдущем задании.

4. После окончания работы не забудьте выключить приборы и привести рабочее место в порядок.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Для чего предназначен электронный осциллограф?

2. Назовите основные части электронно-лучевой трубки.

3. В каких медицинских аппаратах используется встроенный осциллограф?

4. Каким образом производится смещение изображения сигнала на экране вверх и вниз? (Объясните с точки зрения движения электронного луча).

5. Можно ли на осциллографе наблюдать электрокардиограмму? Что для этого нужно?

6. Что является источником электронов в электронно-лучевой трубке?

7. На какие пластины электронно-лучевой трубки подается напряжение изучаемого сигнала?

8. На какие пластины электронно-лучевой трубки подается напряжение развертки?

9. Почему из электронно-лучевой трубки откачан газ?

10.Для чего в электронно-лучевой трубке осуществляется нагрев катода?

11. Какие величины можно непосредственно измерять с помощью осциллографа?

12. Какими величинами характеризуется синусоидальный сигнал?

13. Почему светится экран электронно-лучевой трубки?

14.Что произойдет с изображением, если экран ЭЛТ заряжать отрицательно?

15.Какими величинами характеризуется импульсный сигнал?

ЗАДАЧИ

1. Прямоугольный импульс на экране осциллографа имеет высоту положительной части 2,2 деления, отрицательной части 1,2 деления. Длина по горизонтали положительной части равна 3,6 делений, отрицательной части 0,8 деления.

Найти амплитуду напряжения для положительной и отрицательной частей, длительность и скважность положительной части, период и частоту, если цена деления по вертикали равна 2мВ/дел, а по горизонтали 5 мс/дел.

Ответ: А⁺=4,410^-3В; А^-=2,410^-3В; t⁺=1810^-3c; t^-=410^-3c; S⁺=1,22; T=2210^-3c; =45,45Гц.

2. Синусоидальный сигнал на экране осциллографа имеет длину положительной части 3,4 деления и высоту этой части 2.8 делений. Найти амплитуду напряжения, период и частоту синусоидального сигнала, если чувствительность по вертикали равна 0.05дел/В, а по горизонтали 2*10⁴ дел/с.

Ответ: А=56В, Т=3.4*10^-4с, v=2/9кГц.

3. При изменении амплитуды импульса на 2В, высота сигнала на экране осциллографа изменилась на 0,4 деления. Найти амплитуду U₃ импульса в Вольтах, если его высота на экране Н₃ равна 2 делениям.

Ответ: 10В.

4. При увеличении частоты сигнала в 2 раза длина импульса на экране сократилась на 5 делений. Найти цену деления и чувствительность осциллографа по горизонтальной оси, если начальная величина периода равна 10^-3 с.

Ответ: М=10 ^–4 с/дел; =10⁴ дел/с.