Изучение электронного осциллографа С-73 (Лабораторная работа № 1)

Лабораторная работа № 1.

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА С-73.

          Осциллограф С1-73 предназначен для исследования электрических сигналов в диапазоне частот от 0 до 5 МГц с амплитудой от 0,02 до 120 В.

          Входное сопротивление усилителя вертикального отклонения 1 МОм, усилителя горизонтального отклонения – не менее 50 кОм.

          Максимальное напряжение тракта горизонтального отклонения 10 В, коэффициент отклонения 1 В/дел.

ПОДГОТОВКА ОСЦИЛЛОГРАФА К РАБОТЕ.

          Исходное положение органов управления осциллографа.

1.  Установите на передней панели осциллографа: тумблер ПИТАНИЕ – в нижнее положение (ВЫКЛЮЧЕН); ручки ↕ и ↔ - в среднее положение; ручку ЯРКОСТЬ – в крайнее левое положение; ручки СТАБ  и УРОВЕНЬ – в крайнее правое положение; переключатель ~^@ - в положение ^ (вход U усилителя соединен с корпусом осциллографа); переключатель V/дел – в положение 0,05; ручку УСИЛЕНИЕ – в крайнее правое положение; переключатель СИНХР – в положение ~ +; переключатели mS/дел и μS/дел – в положение 1 mS/дел; ручку ПЛАВНО – в крайнее правое положение.

2.  Установите  на правой панели осциллографа: тумблер РАЗВЕРТ, →Х  - в положение РАЗВЕРТ (включен генератор развертки); тумблер СИНХР – в положение □ (синхронизация осуществляется внутренним сигналом, поступающим с усилителя Y). При внешнем синхронизирующем сигнале используйте положение ·□, в этом случае внешний сигнал следует подать на гнездо 1:1 или 1:10.

ВКЛЮЧЕНИЕ И ПРОВЕРКА РАБОТЫ ОСЦИЛЛОГРАФА

1.  Вставьте вилку шнура питания в розетку 220 В и включите тумблер ПИТАНИЕ на передней панели. При этом должна загореться сигнальная лампочка. Дайте осциллографу прогреться 5 минут.

2.  Ручкой ЯРКОСТЬ установите яркость изображения линии разветки на экране, удобную для наблюдения. Не устанавливайте чрезмерную яркость во избежание прожога люминофора. Ручкой ФОКУС установите одинаковую четкость изображения по всей линии луча.

3.  Ручкой ↕ вертикального перемещения луча установите линию развертки в центре экрана. При вращении ручки ↔ от упора до упора изображение должно перемещаться по горизонтали.

ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1.  Исследуемый сигнал с помощью специального кабеля подайте на гнездо →1MΏ35pF усилителя Y, расположенное на левой боковой панели осциллографа.

2.  Установите переключатель ~^@ в положение ~. Для низкочастотных сигналов частот до 50 Гц используйте положение @ (при этом вход Y усилителя соединен с источником исследуемого сигнала).

3.  Установите переключатель V/дел в такое положение, чтобы исследуемый сигнал занимал на экране около пяти больших делений.

4.  Установите ручкой УРОВЕНЬ устойчивое изображение сигнала на экране. Если с помощью одной только ручки УРОВЕНЬ получить устойчивое изображение не удается, используйте совместно ручки УРОВЕНЬ  и СТАБ. Для этого поверните ручку УРОВЕНЬ влево до упора. Затем медленно поворачивайте ручку СТАБ до начала срыва развертки. После этого, вращая ручку УРОВЕНЬ вправо до появления развертки, установите уровень запускающего сигнала, с которого срабатывает схема синхронизации развертки.

5.  Установите переключатели mS/дел и μS/дел в такое положение, чтобы на экране наблюдалось несколько периодов исследуемого сигнала.

6.  Совместите вращением руки ↕ верхний уровень сигнала с одной из горизонтальных линий сетки. Нижний уровень при этом должен находиться в пределах шкалы экрана. Ручкой ↔ совместите изображение таким образом, чтобы нижний уровень находился на вертикальной градуированной линии (рис. 1.1). Ручка УСИЛЕНИЕ должна при этом находиться в крайнем правом положении. Измерьте в больших делениях шкалы расстояние Н по вертикали между крайними точками изображения сигнала. Умножьте Н на коэффициент отклонения Y канала.

7. 

Зарисуйте сигнал, наблюдаемый на экране при трех различных напряжениях, и каждый раз определите амплитуду напряжения.

Рис. 1.1

          Пример: На рисунке Н = 7,8 дел, а переключатель V/дел стоит в положении 0,5. Тогда размах сигнала напряжения равен 7,8∙0,5 = 3,9 В, а амплитуда синусоидального сигнала А = Н / 2 = 1,95 В. При этом погрешность определения напряжения составляет ± 7 %.

ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРИОДА СИГНАЛА.

1.  Выполните пункты 1-4, перечисленные на стр. 1.

2.  Установите переключатель mS/дел и μS/дел в такое положение, чтобы расстояние между измеряемыми точками было менее десяти делений.

3.  Переместите ручкой ↕ изображение так, чтобы точки, между которыми измеряется интервал времени, находились на горизонтальной центральной линии (рис. 1.2). Ручка разветки ПЛАВНО должна при этом находиться в крайнем правом положении. Измерьте в делениях шкалы горизонтальное расстояние  между измеряемыми точками. Умножьте измеренное расстояние на длительность развертки и определите период исследуемого сигнала.

4.  По формуле  вычислите частоту исследуемого сигнала и сравните полученное значение с частотой на шкале генератора.

5.  Зарисуйте сигнал, наблюдаемый на экране при трех различных частотах, и каждый раз определите период и частоту сигнала.

Пример: Измерение периода синусоидального напряжения.

На рис. 1.2  расстояние между точками А и В равно 8,2 дел, а переключатель mS/дел и μS/дел установлен в положение 0,2 mS/дел.

Тогда период равен

 = 8,2 ∙ 0,2 = 1,64 mS = 1,64 ∙ 10^-3 с

 = 10³ / 1,64 = 609 (Гц).

Рис. 1.2

ИЗУЧЕНИЕ ФИГУР ЛИССАЖУ.

1.  Отключите развертку тумблером на правой боковой панели осциллографа.

2.  На вход Х подайте сигнал от другого звукового генератора.

3.  Установите некоторую частоту сигнала , подаваемого на вход (по указанию преподавателя).

4.  На вход У последовательно подайте сигналы с частотами , кратными частоте : (=1, 2, 3, 4, ….).

5.  Зарисуйте фигуры Лиссажу, наблюдаемые на экране при различных значениях .

Контрольные вопросы

1.  Назначение и устройство электронного осциллографа.

2.  Изучение периодических процессов с помощью электронного осциллографа.

3.  Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.

4.  Фигуры Лиссажу.

Лабораторная работа № 1.

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА С-73.

Лабораторная работа № 1.

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА С-73.