Задание на лабораторную работу

1. Подготовьте осциллограф к работе.

2. Выполните измерения амплитудного значения синусоидального напряжения.

3. Выполните измерения длительности импульса.

4. Измерьте частоту.

Методические указания

1. Соберите схему согласно рис. 13.

Рис. 13

2. Подготовьте к работе осциллограф С1-65А и генератор сигналов низкочастотный ГЗ-102.

3. Измерьте амплитудное значение синусоилального напряжения. Для этого выполните следующие операции:

3.1 Подайте сигнал на гнездо усилителя Y.

3.2 Установите переключатель V/ДЕЛ. так, чтобы сигнал на экране ЭЛТ занимал около 7 делений.

3.3 Установите тумблер ≂ ∼ в положение ∼ .

3.4 Установите ручкой УРОВЕНЬ устойчивое изображение. Установите переключатель ВРЕМЯ/ДЕЛ. в положение, при котором на экране наблюдается несколько периодов исследуемого сигнала.

3.5 Установите ручку ↕ так, чтобы нижний уровень сигнала совпадал с одной из нижних линий строки, а верхний уровень находился в пределах рабочей части экрана. Сместите ручкой ↔ изображение таким образом, чтобы один из положительных максимумов сигнала находился на центральной вертикальной линии (рис. 14).

Рис. 14 Измерение полного размаха сигнала

3.6 Измерьте расстояние Н в делениях между положительным и отрицательным максимумами (размах сигнала). Ручка ПЛАВНО должна быть установлена в положение ▼.

3.7 Умножьте расстояние Н, измеренное в п.3.6, на показание переключателя V/ДЕЛ.

3.8 Зарисуйте полученную осциллограмму и вычислите значение :

[ В ],

где - число делений по оси y;

- установленное значение переключателя V/ДЕЛ.

Пример. Предположим, что размах сигнала по вертикали составляет 4,8 деления, а переключатель V/ДЕЛ. установлен в положение 0,5.

Размах сигнала в вольтах будет:

.

4. Измерьте длительность прямоугольного импульса . Для этого:

4.1 Подайте сигнал на гнездо усилителя Y.

4.2 Установите переключатель V/ДЕЛ. в такое положение, чтобы изображение на экране составило около 5 делений.

4.3 Ручкой УРОВЕНЬ установите устойчивое изображение сигнала (рис. 15).

4.4 Установите переключатель ВРЕМЯ/ДЕЛ. на наибольшую скорость развертки, при которой расстояние между двумя измеряемыми точками будет меньше 8 делений, т.к. возможна нелинейность изображения в первом и последнем делениях шкалы.

Рис. 15 Измерение временного интервала

4.5 Ручкой ↕ переместите изображение таким образом, чтобы точки, между которыми измеряется время, находились на горизонтальной центральной линии.

4.6 Ручкой ↔ установите изображение так, чтобы точки, между которыми измеряется время, находились в пределах восьми центральных делений сетки.

4.7 Измерьте горизонтальное расстояние l между измеряемыми точками. Ручка ПЛАВНО переключателя ВРЕМЯ/ДЕЛ. должна быть установлена в положение ▼.

4.8 Умножьте расстояние l, измеренное в п 4.7, на показание переключателя ВРЕМЯ/ДЕЛ q. Если используется умножение развертки, результат умножьте на 0,1.

4.9 Зарисуйте осциллограмму импульса напряжения и вычислите значение :

[ с ],

мС

где - число делений по оси х;

q – установленное значение переключателя ВРЕМЯ/ДЕЛ.

Пример. Допустим, что расстояние между измеряемыми точками составляет 5 делений, а переключатель ВРЕМЯ/ДЕЛ. установлен на 0,1 мс. Растяжка (х 0,1) не применяется.

5. Измерьте частоту периодических сигналов. Для этого:

5.1 Измерьте длительность одного периода синусоидального сигнала.

5.2 Частота сигнала является величиной обратной длительности периода.

Пример. Частота сигнала, показанного на рис. 14 с длительностью периода 0,5 мс, будет равна:

fc (Гц) = ; fc = = 833 Гц.

Измерение частоты гармонических сигналов посредством осциллографа можно выполнить методом сравнения. Метод предполагает наличие источника измеряемой частоты, образцового генератора (точность которого в 5 раз выше точности контролируемого источника) и устройства сравнения (осциллографа).

Напряжение образцового генератора подается на один вход осциллографа (например Х), а напряжение измеряемой частоты на второй (например У). Частоту образцового генератора перестраивают до получения на экране осциллографа устойчивого изображения простейшей интерференционной фигуры: прямой, окружности или эллипса (рис. 16).

Рис. 16