ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №

Изучение осциллографа и измерение параметров

сигнала генератора.

Цель работы: изучение органов управления универсального осциллографа ОСУ-20 и генератора ГСФ-2 и измерение с помощью осциллографа параметров различных сигналов генератора ГСФ-2.

Замечание: лабораторная работа производится только под руководством преподавателя кафедры физики на стенде лабораторного комплекса ЛК3-1.

Приборы и принадлежности: лабораторный комплекс ЛК3-1 , содержащий генератор ГСФ-2 и осциллограф ОСУ-20.

Введение.

Осциллограф сервисный универсальный ОСУ-20 является сложным и многофункциональным электро- и радиотехническим прибором и для работы с ним необходимо ознакомиться с назначением органов управления на его передней панели. Маркировка гнёзд и органов управления на приборе произведена на английском языке и, поэтому, необходимо знать перевод обозначений органов управления на русский язык. Общий вид передней панели осциллографа ОСУ-20 показан на рисунке 1.

Рис.1 Передняя панель осциллографа ОСУ-20.

. Перевод обозначения органов управления.

(назначение органов управления см. далее )

1.	POWER	1.	СЕТЬ
2.	INTEN	2.	ЯРКОСТЬ
	TRACE		ЛУЧ
4.	TRACE ROTATION	4.	ПОВОРОТ ЛУЧА
5.	FOCUS	5.	ФОКУС
6.	ILLUM	6.	ПОДСВЕТКА
7.	CAL	7.	КАЛИБРАТОР
8.	POSITION (VERTICAL)	8.	ПОЛОЖЕНИЕ ПО ВЕРТИКАЛИ
9.	VOLTS/DIV	9.	ВОЛЬТ/ДЕЛ
10.	VAR	10.	ПЛАВНО
11.	x5	11.	УВЕЛИЧЕНИЯ ЧУВТСВИТЕЛЬНОСТИ В 5 РАЗ
12.	AC/DC	12.	ПОСТОЯННЫЙ/ПЕРЕМЕННЫЙ
13.	GND	13.	ЗЕМЛЯ
14.	CHI	14.	КАНАЛ1
15.	CH2	15.	КАНАЛ2
16.	DUAL	16.	ДВА КАНАЛА ОДНОВРЕМЕННО
17.	ADD	17.	СУММА ДВУХ КАНАЛОВ
18.	INV	18.	ИНВЕРСИЯ
19.	POSITION (HORIZONTAL)	19.	ПОЛОЖЕНИЕ ПО ГОРИЗОНТАЛИ
20.	x10	20.	РАСТЯЖКА 10 РАЗ
21.	TRIGGER LEVEL	21.	УРОВЕНЬ ЗАПУСКА
22.	SLOPE	22.	ПОЛЯРНОСТЬ
23.	MODE	23.	РЕЖИМ ЗАПУСКА РАЗВЕРТКИ
24.	TRIGGER SOURCE	24.	ИСТОЧНИК СИНХРОНИЗАЦИИ
25.	TV-V	25.	ТВ СТРОКИ
26.	TV-H	26.	ТВ КАДРЫ

6 НАЗНАЧЕНИЕ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ

6.1 Расположение и назначение органов управления (передняя панель)

Цепи ЭЛТ:

(16) POWER (Выключатель сетевого питания). Когда этот выключатель включен, загорается индикатор (16-1).

(1) FOCUS (фокус) Регулировка фокуса изображения.

(2) INTEN (яркость) Регулирует яркость изображения.

(29) TRACE ROTATION (поворот) Регулировка изображения, параллельно линиям шкалы.

Органы управления тракта вертикального отклонения:

(24) СН 1(Х) (Канал 1) вход канала 1. В режиме Х-У, входной канал Х-оси.

(28) СН 2(Y) (Канал 2) вход канала 2. В режиме X-Y, входной канал Y-оси.

(28) Клемма заземления.

(26)(23) VOLTS/DIV (вольт/дел) Устанавливают коэффициенты отклонения каналов от 5 мВ/дел до 5 В/дел в 10 диапазонах.

(27)(20) VARIABLE (плавно) Плавное изменение коэффициентов отклонения каналов с перекрытием не менее чем в 2.5 раза в каждом положении переключателей в/дел. Когда ручка находится в крайнем правом положении, это обеспечивает калиброванное значение положений переключателя ВОЛТЬ\ДЕЛЕНИЕ.

(4)(7) POSITION (положение) Регулировка положения лучей обеих каналов по вертикали.

(6) INV СН 2 (инвертирование в канале 2) Инвертирование сигнала в канале 2

(5) MODE (режимы) Переключатель режима работы усилителя в положениях;

СН 1: на экране наблюдается сигнал канала 1.

СН 2: на экране наблюдается сигнал канала 2.

DUAL: двухканальный режим работы, на ЭЛТ одновременно присутствует сигнала канала 1 и канала 2, режим работы коммутатора выбирается автоматически исходя из положения ручки время/дел.

ADD: На экране наблюдается алгебраическая сумма или разность (при нажатии кнопки СН 2 INV) сигналов каналов 1 и 2.

Органы управления синхронизации:

(23) EXT TRIG IN (внешний). Вход внешней синхронизации. Чтобы использовать этот вход переключите выключатель (18) в положение ЕХТ.

(23) TRIGGER SOURCE (источник синхронизации). Выбирает источник синхронизации при запуске линии развертки.

Vert (dual alt): в одно канальном режиме развертка синхронизируется сигналом от канала 2. В двухканальном режиме, развертка синхронизируется поочередно от сигнала канала 1 и канала 2.

СН 1 (Канал 1): Развертка синхронизируется сигналом со канала 1.

ЕХТ (внешний): Развёртка синхронизируется внешним сигналом

LINE (сеть): Развёртка синхронизируется от питающей сети

(8) SLOPE (полярность). Переключатель полярности синхронизирующего сигнала. "+":Развёртки синхронизируются положительным перепадом исследуемого сигнала. "-":Развёртки синхронизируются отрицательным перепадом исследуемого сигнала.

(9) TRIG LEVEL (уровень). Выбирает уровень исследуемого сигнала, при котором происходит запуск развёртки.

(14) MODE выбор режима работы запуска развертки

AUTO (автоколебательный): если нет сигнала синхронизации или он меньше 25 Гц, развертка переходит в автоколебательный режим

NORM (ждущий) развертка запускается только при наличии входного сигнала

TV-V синхронизация по вертикали (по кадрам)

TV-H синхронизация по горизонтали (по строкам)

В обоих режимах ТВ синхронизации полярность ТВ сигнала должна быть отрицательной

Органы управления развёрткой.

(15) ВРЕМЯ /ДЕЛ устанавливает коэффициент развёртки от 0,2 мкс/дел до 0,5 с/дел 20 ступенями. При переводе в положение X-Y обеспечивается наблюдение фигур Лисажжу.

(12) VARIABLE (развертка плавно) Обеспечивает плавную регулировку коэффициента развёртки с перекрытием 2.5 раза в каждом положении переключателя время/дел.

(10) POSITION (положение). Перемещает изображение по горизонтали.

(11) xlO MAG (увеличение в 10). Скорость развёртки увеличивается в 10 раз.

Кроме осциллографа ОСУ-20 в лабораторной работе используется также генератор сигналов функциональный ГСФ-2.Общий вид генератора ГСФ-2 показан на рисунке 2.

Генератор сигналов функциональный гсф-2

Рис,2. Генератор ГСФ-2.

Генератор ГСФ-2 подключается кабелем к колодкам питания на каркасе установки и к разъёму питания на задней стенке ГСФ-2.Включение генератора осуществляется тумблером «Сеть»,находящимся в правом нижнем углу передней панели генератора. Тумблер «= ~»,находящийся в верхней части панели, необходимо установить в положение «~».Тумблер переключения режимов «┌┐,~,∆» установить в положение «┌┐».Переключатель «ген., внеш.» в левой части панели установить в положение «ген.».Переключатель диапазонов в левой части панели установить в положение «Гц».

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

0.1 Проверить подключение кабеля питания осциллографа к колодке на задней стенке стенда и к гнезду на задней панели осциллографа. Включить осциллограф и убедиться, что на экране появилась горизонтальная линия. При необходимости отрегулировать яркость регулятором «INTEN (Яркость)» Включить генератор ГСФ-2.

1.1 Подключить генератор ГСФ-2 к осциллографу, используя гнёзда генератора «ВЫХ,» и «ОБЩ,» и первый канал «СН1» осциллографа. Для подключения использовать соответствующий кабель из комплекта осциллографа.

1.2 Все регуляторы осциллографа установить в среднее положение. Освоить приёмы изменения масштаба по напряжению с помощью переключателя «VOLTS/DIV (Вольт/Дел.)» и масштаба по времени с помощью переключателя «TIME/DIV (Время/Дел.)»

Примечание.

Масштаб сигнала на экране осциллографа соответствует масштабу , выбранному при помощи переключателей «VOLTS/DIV» и «TIME/DIV» , в том случае, когда плавные регуляторы, расположенные на переключателях, находятся в крайнем правом положении.

1.3 На генераторе проверить работу регулятора частоты «Гц», подстройки частоты «%», регулятора уровня «АМПЛИТУДА», переключателей диапазона частот « 3», « 10», « 100», « »,

Примечание.

Сигнал частотой до 20 кГц снимать с гнёзд «ВЫХ.» и «ОБЩ.» , а сигнал частотой выше 20 кГц снимать с гнёзд «ГЕН.» и «ОБЩ.».

1.4 Установить частоту порядка 300 Гц. Наблюдать на экране осциллографа: синусоидальный сигнал, пилообразный сигнал, прямоугольный сигнал.

1.5 Сравнить работу осциллографа при автоматическом («AUTO») и ждущем («NORM») режимах развёртки. Освоить работу с регулятором полярности запуска развёртки осциллографа («SLOPE»).

1.6 Определить частоту сигнала с помощью осциллографа и сравнить с показаниями индикатора генератора, применяя расчётные формулы:

1. ν =1/Т – частота сигнала, изображённого на экране осциллографа,

2. ∆ν = - абсолютная погрешность нахождения частоты при помощи осциллографа, где - частота, которую показывает индикатор генератора, а - частота, полученная по формуле (1).

1.7 По сигналу на экране осциллографа определить времена нарастания и спада прямоугольных импульсов при амплитуде порядка 1 В на частоте 3 – 5 кГц при подключении осциллографа:

а) к выходам «ВЫХ» и «ОБЩ» генератора;

б) к выходам «ГЕН» и «ОБЩ» генератора.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ.

Измерения и вычисленные результаты должны быть представлены в виде таблицы:

№ Т ∆ν «ВЫХ» «ВЫХ» «ГЕН» «ГЕН» Гц 1 2 3 4 5