Лабораторна робота №9

Тема: ”Вимірювання параметрів електричних сигналів за допомогою осцилографа ”(визначення періоду, частоти сигналу та діючого значення)

Мета роботи: Навчитися вимірювати параметри електричних сигналів періоду, частоти сигналу та діючого значення за допомогою осцилографа.

Теоретичні відомості

Електронно-променеві (електронні) осцилографи призначені для візуального спостереження, вимірювання та реєстрації електричних сигналів. Осцилограми сигналів мають велику інформативність і дають можливість під час аналізу сигналів виявляти складні закономірності, розпі­знавати природу досліджуваних явищ, вимірювати пара­метри неперервних, імпульсних, періодичних і неперіо­дичних сигналів у широкому діапазоні частот.

Функціональні генератори, які використовуються в даній лабораторній роботі, базуються на принципі формування імпульсу за допомогою заряду і розряду конденсатора від стабільного джерела струму.

Генератор сигналів низькочастотний типу Г3-102 представляє собою джерело синусоїдних коливань звукової і ультразвукової частоти. Генератор призначений для регулювання і дослідження високоякісних акустичних трактів, апаратури зв’язку і іншої апаратури. Генератор використовується в телебаченні, радіостанціях і акустиці для перевірки і налаштування низькочастотних високоякісних акустичних трактів, в техніці зв’язку і в інших галузях радіотехніки.

Діапазон частот генератора від 20 до 200000 Гц розбитий на чотири піддіапазони, в границях яких частота змінюється плавно:

І піддіапазон ( 1) від20 до 200 Гц; ІІ піддіапазон ( 10) від200 до 2000 Гц;

ІІІ піддіапазон ( 100) від2000 до 20000 Гц; ІV піддіапазон ( 1000) від20000 до 200000 Гц;

Генератор Г3-102 (рис.1) складається із задаючого генератора 1, вихідного підсилювача 2, індикатора опорної напруги 3, атенюатора 4, випрямляча 5.

Генеровані задаючим генератором синусоїдальні коливання поступають на вихідний підсилювач, який служить буфером і пристроєм узгодження виходу задаючого генератора з навантаженням.

Рис.1 – Схема електрична структурна генератора Г3-102

Напруга на виході вихідного підсилювача контролюється індикатором напруги. Величина вихідної напруги змінюється плавно за допомогою здвоєного потенціометра, який включений на виході задаючого генератора.

Хід роботи

1. Ознайомитися з будовою і принципом дії генератора низькочастотних сигналів Г3-102;

2. Провести підготовку генератора та осцилографа до проведення вимірювань:

2.1. Провести підготовку генератора

• Для збільшення надійності приладу і одержання від нього більш стабільних параметрів потрібно витримувати нормальні умови експлуатації.

• Вихідне положення органів до включення генератора в мережу:

• тумблер „СЕТЬ” - виключений;

• перемикач „ПРЕДЕЛЫ РОБОТЫ” - в положенні „10 В”;

• тумблер включення внутрішнього навантаження - в положенні „600”;

• ручка „РЕГ. ВЫХ.” - в середньому положенні;

2.2. Провести підготовку осцилографа

• Ручки регуляторів лицьової панелі встановити в таких положеннях:

- регулятор яскравості - в крайнє праве положення,

- регулятор фокусу - в середнє положення,

3 За допомогою з’єднувального кабеля під’єднати вихід генератора з входом осцилографа;

4 Подати напругу живлення на генератор та осцилограф. Включіть вилку шнура в мережу змінного струму частотою 50 Гц напругою 220 В, поставте тумблер включення мережі в положення „СЕТЬ”, при цьому повинна загорітися сигнальна лампа.

5 Якщо промінь не появляється на екрані, це свідчить про надто велике відхилення променя за межі екрана трубки. Для приведення променя у межі екрана треба встановити регулятор осі Y поступово в різні положення через кожні 20 - 30°, починаючи від крайнього положення "вверх", і у кожному з цих положень повільно повертати регулятор осі Х на повний хід в обидві сторони до тих пір, поки промінь не появиться на екрані трубки.

6 Зменшити яскравість променя, повертаючи регулятор яскравості вліво, і регулюванням фокуса встановити чіткість променя.

7 Повільно повертаючи ручку "частота плавно", отримати стійке зображення одного періоду синусоїди.

8. Змінюючи положення синусоїди повільним обертанням ручок "частота плавно", "ось Y" і "ось X", добиватися положення синусоїди у середній частині екрана.

9. ознайомитися з методикою визначення періоду, частоти сигналу та діючого значення за допомогою осцилографа;

9.1. Визначення амплітуди електричного сигналу тобто діючого значення проводять в такій послідовності:

• проводять підрахунок клітинок на екрані осцилографа по вертикалі k;

• записують значення множника по вертикальній розгортці (по амплітуді) Х ”В/под”;

• враховуючи множник амплітуди , визначають діюче значення напруги електричного сигналу;

U=k∙Х ”В/под”;

2. Визначення частоти електричного проводять в такій послідовності:

• проводять підрахунок клітинок на екрані осцилографа по горизонталі k, тобто проводять визначення періоду сигналу T;

• записують значення множника по горизонтальній розгортці (по частоті) Х ”с/под”;

• враховуючи множник по горизонтальній розгортці , визначають частоту електричного сигналу;

10. Записати визначені характеристики електричного сигналу у звіт лабораторної роботи;

11. Зробити висновок.

Таблиця 1

Форма вихідного сигналу	Визначення амплітуди сигналу			Визначення частоти сигналу
	Кількість клітинок по вертикалі k;	Значення множника по амплітуді Х, ”В/под”	Діюче значення напруги сигналу, В	Кількість клітинок по горизонталі k;	Значення множника по частоті Y, ”с/под”	Значення частоти сигналу, Гц