МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ

БЕЛАРУСЬ

Гомельский государственный технический университет

имени П.О.Сухого

Кафедра физики

Лабораторная работа № 2-7

Изучение работы электрического осциллографа

Выполнил студент гр. Э-13 Колесников П.М.

Принял преподаватель

Курбатова Л.М.

г. Гомель, 2001

Лабораторная работа № 2-7

Изучение работы электрического осциллографа

Цель работы: Изучить устройство и принцип работы электронного осциллографа. Научиться измерять токи, напряжения и сопротивления, а также измерять длительность изучаемого электрических сигналов.

Приборы и принадлежности: Электронный осциллограф, генератор сигналов разнообразной формы, панель и соединительные провода и кабеля.

Теоретическая часть

1. Электронный осциллограф- это универсальный прибор, позволяющий измерять амплитуду и длительность, визуально наблюдать график того изменяющегося во времени напряжения, которое подано на вход ‘Y’.

Главной частью любого осциллографа является электронно – лучевая трубка, которая представляет собой стеклянную коническую колбу, откачанную до глубокого вакуума. В узкой части колбы размещается электронный прожектор, в средней части- 2 пары отклоняющих пластин, а на внутреннюю поверхность широкого торца колбы нанесен слой люминофора, светящегося при бомбардировке его быстрыми электронами. Поставщиком электронов в пустое пространство служит подогреваемый металлический катод. Так как в металле валентные электроны не образуют химических связей и не связанны с конкретным атомом, а блуждают по кристаллической решетке, то придав кинетическую энергию можно добиться выхода ( вылета ) электронов из металла. Такое явление называется термоэлектронной эмиссией.

2. Если к пластинам ‘Y’ приложено изменяющееся во времени по гармоническому закону напряжение:

U_y=U_max*cos(wt), то точка на экране будет совершать гармонические колебания по вертикале и если частота колебаний достаточно велика, то на экране наблюдается вертикальная линия. На рисунке показано распределение потока электронов внутри трубки как раз для этого случая. U_y=U_max*cos(wt)

Чтобы электронный луч рисовал на экране график изменения во времени изучаемого напряжения, требуется равномерное перемещение луча по горизонтали. Для этого на пластины Х подается соответственно линейно нарастающее напряжение , вырабатываемое специальным генератором развертки. Поскольку величина напряжения на пластинах не может быть бесконечной, то и процесс роста напряжения должен периодически прерываться, а напряжение должно мгновенно спадать до нуля. На рисунке показан график такого напряжения и распределение электронного потока внутри трубки при подключении только напряжения развертки к пластинам трубки.

При одновременной подаче изучаемого напряжения на пластины Y и напряжения развертки от встроенного генератора на пластины Х в результате сложения движений электронный луч рисует на экране график изучаемого процесса во времени. Если ктому моменту времени, когда напряжение развертки сбрасывается до нуля, изучаемое напряжение не соответствует напряжению в момент начала развертки, то за следующий период развертки рисуется линия не совпадающая с предшествующей. Поэтому изображение на экране может меняться со временем и быть неустойчивой. Для получения стабильного, неподвижного изображения графика на экране необходимо чтобы выполнялось точное неравенство периодов изучаемого процесса и периода развертки. Это достигается за счет автоматической принудительной установки момента сбрасывания напряжения развертки при помощи самого изучаемого напряжения. Этот прием называется синхронизацией. Само слово синхронность обозначает одновременность начала периодов развертки и изучаемого процесса.

Ход работы.

1. Включив ЛАТР в розетку оранжевого цвета (127В) выполняю измерения чувствительности трубки все данные заносим в таблицу и затем рассчитываем по формуле чувствительность:

Величина	Ось "X"			Ось "Y"
U, В	20	30	40	20	30	40
l, мм	40	70	88	14	20	34
k, мм/В	0,71	0,82	0,78	0,25	0,24	0,30

2. Находим сопротивление R_х:

kx, мм/В	ky, мм/В	lx, мм	ly, мм	Rэт, кОм	Rх, кОм
0,77	0,39	70	13	7,5	20,55

Вывод: Изучили устройство и принцип работы электронного осциллографа. Научились измерять токи, напряжения и сопротивления.

4