Чувствительность вертикального входа осциллографа к переменному напряжению

Одним из основных параметров электронно-лучевых трубок является чувствительность.

Чувствительность показывает, на сколько миллиметров перемещается луч по экрану при изменении напряжения на отклоняющих пластинах на 1 В.

Чувствительность определяется по формуле мм/В,

где  - чувствительность, h - величина перемещения электронного луча на экране трубки в мм ( рис.10); U₀ - амплитудное значение напряжения.

При подаче синусоидального напряжения на вход Y осциллографа электронный луч на экране осциллографа начертит вертикальную прямую, длина которой H=2h , то есть соответствует двойной амплитуде приложенного напряжения. Амплитуду подаваемого напряжения можно определить через действующее (эффективное) значение напряжения по формуле U₀ =U_Д. С учетом этого чувствительность вертикально отклоняющих пластин можно определить по формуле

= .

В современных трубках  = 0,1 1,0 мм/В.

Чувствительность электронно-лучевой трубки в горизонтальном и вертикальном направлениях неодинакова, так как одна пара пластин расположена дальше, чем другая.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Упражнение 1. Знакомство с назначением ручек управления электронного осциллографа

Включить прибор в сеть (220В), дать ему прогреться в течение 3 минут.

2. Выключить генератор развертки, поставив ручку «Диапазон частот» в положение «0».

3. Сфокусировать электронный луч, появившийся на экране, в точку, используя ручки управления « Фокус», «Яркость».

4. Вывести точку в центр экрана с помощью ручек управления «Смещение Y()», «Смещение X()». ( Работать следует, по возможности, при меньшей яркости изображения на экране, так как экран «выгорает»).

5. Подать переменное напряжение на горизонтально отклоняющие пластины «XX», соединив вход «X» осциллографа с клеммами (1-2) рабочей схемы ( макет). Под действием этого напряжения электронный луч вычерчивает на экране осциллографа горизонтальную линию, длина которой соответствует двойной амплитуде приложенного напряжения (2U₀).

6. Изменить длину горизонтальной линии вращением ручки «Усиление X».

7. Повторить пункты 5,6 для вертикального входа «Y» осциллографа.

Упражнение 2. Измерение частоты сигнала по фигурам Лиссажу.

Кривые сложной формы, получаемые в результате сложения двух взаимно перпендикулярных гармонических колебаний, называют фигурами Лиссажу. Форма фигур Лиссажу зависит от соотношения частот ( периодов), амплитуд и начальных фаз складываемых колебаний.

1. Выключить генератор развертки ручкой управления «Диапазон частот».

2. Подать на вертикальный вход переменное напряжение неизвестной частоты, соединив клеммы (1-2) рабочей схемы с входом «Y» осциллографа.

3. Подать сигнал от звукового генератора на горизонтальный вход «X» осциллографа.

4. Установить ручку генератора частоты звукового генератора в положение 50 Гц (_x), добившись устойчивого положения фигуры Лиссажу.

5. Зарисовать фигуру Лиссажу и определить частоту исследуемого сигнала _y по формуле _x/_y=n_y/n_x , где _x=50 Гц, n_x и n_y - количество точек пересечения горизонтальной и вертикальной осью координат данной фигуры Лиссажу, исключая точки пересечения самой фигуры. Например, для фигуры Лиссажу на рис.11 n_x=4, n_y=2, _x/_y=2/4=1/2. Тогда _y=2_x.

Рис.11

6. Повторить пункты 4,5 для частот сигнала звукового генератора _x=25,75,100,150 Гц.

Упражнение 3. Определение чувствительности вертикального входа

осциллографа к переменному напряжению

1. Установить ручку управления осциллографа «Ослабление» в положение 1:1, « Диапазон частот»- «0».

2. Подключить к входу «Y» осциллографа клеммы 1-2 рабочей схемы.

3. Подключить рабочую схему через понижающий трансформатор к сети 220 В.

4. Установить регулятором вертикального усиления длину вертикальной прямой на экране осциллографа не более 10 мм.

5. Измерить длину вертикальной прямой H. Значение U_g указано на плате рабочей схемы.

Рассчитать чувствительность вертикального входа осциллографа по формуле

_y=0,35 ( мм/В).

Усиление по вертикали оставить неизменным для выполнения упражнения 4, так как при изменении усиления изменяется чувствительность.