- •Электрические колебания
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Лабораторная работа № 1 Изучение электронного осциллографа
- •Р Вх х Вх. Синх исунок 5. Структурная схема осциллографа
- •I. Одноканальный режим работы (базовый режим)
- •II. Двухканальный режим
- •III. Режим суммирования сигналов
- •IV. Использование осциллографа в качестве измерительного прибора
- •V. Работа с импульсами прямоугольной формы
- •Наборного поля лкэ-6
- •Контрольные вопросы.
- •Литература
- •Лабораторная работа № 2 Сложение колебаний
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 3 Измерение частоты и фазы колебаний
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 4 Свободные затухающие колебания
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 5 Вынужденные колебания
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 6 Анализ спектра колебаний
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Р Вх х Вх. Синх исунок 5. Структурная схема осциллографа
При круговой развертке светлое пятно движется по окружности с равномерной скоростью. Такое перемещение по эллипсу или при равных отклонениях по кругу можно получить, подавая на обе пары пластин (на оба канала Y-Х) два синусоидальных, сдвинутых на 90○ напряжения, которые, например, можно получить от двух независимых генераторов стандартных сигналов или иных источников. Круговую развертку применяют при сравнении частот разных генераторов, а также при измерениях фазового сдвига.
В комплект лабораторной установки ЭЛК-6 входит двухканальный осциллограф модели МОS-620. Он имеет чувствительность по каналу Y – 1 мВ/дел, минимальную длительность развертки – 0,2 мкс/дел, полосу пропускания каналов усиления – 20 мГц. Осциллограф имеет ЭЛТ с излучающим катодом, 6 дюймовым прямоугольным экраном, имеющим большую яркость. Напряжение на ускоряющем электроде (А2) – 2 кВ, температурный режим работы – 0 ± 40○С. Осциллограф обладает высокой эксплуатационной надежностью.
Работа с осциллографом
Лицевая панель осциллографа условно разделена на четыре части (рис. 6):
Первая – ЭЛТ, под экраном которой размещены некоторые ручки управления.
Вторая – HORIZONTAL – содержит ручки управления генератором развертки.
Третья – VERTICAL – содержит ручки управления каналами вертикального отклонения.
Четвертая – TRIGGER – содержит ручки управления синхронизацией.
Рисунок 6. Лицевая панель осциллографа MOS-620
ЭЛТ
|
Кнопка POWER |
Включение/выключение питания прибора. |
|
Индикатор |
Светодиодный индикатор питания прибора. |
|
Регулятор INTEN |
Регулировка яркости точки или линии. |
|
Регулятор FOСUS |
Регулировка фокусировки изображения. |
Канал вертикального отклонения VERTIKAL
|
Вход СН1 (Х) |
Входной разъем канала горизонтального отклонения СН1. Для режима Х-Y – входной разъем оси Х |
|
Вход СН2 (Y) |
Входной разъем канала вертикального отклонения СН2. Для режима Х-Y – входной разъем оси Y |
|
Переключатели AC-GND-DC |
Переключатель для выбора режима связи входа и вертикального усилителя: АС – закрытый вход, связь по переменному току, GND – вход вертикального усилителя заземлен, входной разъем осциллографа отключен от усилителя, DC – открытый вход, вход по постоянному току. |
|
Переключатели VOLTS/ DIV |
Переключатели выбора коэффициента вертикального отклонения, от 0,5 мВ/дел до 5 В/дел, 10 ступеней. |
|
Регуляторы VARIABLE |
Плавная
регулировка коэффициента вертикального
отклонения от
|
|
Регуляторы POSITION |
Регулировка вертикального положения точки или линии осциллограммы. |
|
Переключатель VERTICAL MODE |
Для выбора режима работы усилителей каналов СН1 и СН2: СН1 – осциллограф работает в одноканальном режиме только в канале СН1; СН2 – осциллограф работает в одноканальном режиме только в канале СН2; DUAL – осциллограф работает в двуканальном режиме и в канале СН1 и в канале СН2 ADD – осциллограф отображает алгебраическую сумму (СН1+СН2) или разность (СН1- СН2) сигналов двух каналов. |
|
Кнопка СН2 INV |
Необходима для получения разности сигналов каналов (СН1-СН2) в режиме работы усилителей ADD (входной сигнал и сигнал синхронизации от канала СН2 инвертируются). |
|
Кнопка ALT/ CHOP |
Когда кнопка отжата при двухканальном режиме, происходит поочередное переключение каналов синхронно с запуском развертки, сигналы СН1 и СН2 отображаются на экране попеременно (обычно используется при большой скорости развертки). Когда кнопка нажата при двухканальном режиме, происходит прерывистое переключение каналов не синхронное с запуском развертки (обычно используется при низкой скорости развертки). |
Синхронизация, TRIGGER
|
Вход EХT TRIG IN |
Входной разъем для подключения сигнала внешнего запуска. Для использования этого сигнала установите переключатель SOURCE (23) в положение EХТ. |
|
Переключатель SOURCE |
Для выбора одного из внутренних источников синхронизации или внешнего сигнала поданного на разъем EХT TRIG IN: СН1: при переключателе VERT MODE (14) в положении DUAL или ADD, канал СН1 становится внутренним источником синхронизации. СН2: при переключателе VERT MODE (14) в положении DUAL или ADD, канал СН2 становится внутренним источником синхронизации. LINE: для выбора сети питания в качестве внутреннего источника сигнала синхронизации. EХT: для выбора в качестве источника синхронизации внешнего сигнала подаваемого на входной разъем ЕXT TRIG IN (24). |
|
Кнопка TRIG ALT |
если переключатель VERT MODE (14) находится в положении DUAL или ADD, и если при этом нажата кнопка TRIG ALT (27), то при положении переключателя SOURCE (23) СН1 или СН2 один из этих каналов становится внутренним источником сигнала синхронизации. |
|
Регулятор LEVEL |
Предназначен для получения стабильного изображения формы сигнала. Устанавливает точку начала запуска развертки относительно осциллограммы сигнала. В направлении +: уровень запуска перемещается вверх по осциллограмме. В направлении «-»: уровень запуска перемещается вниз по осциллограмме. |
|
Регулятор LEVEL |
Положение LOCK регулятора LEVEL(40) – при повороте ручки (28) в крайнее положение по часовой стрелке до щелчка, прибор автоматически оптимально будет поддерживать уровень синхронизации не зависимо от амплитуды сигнала, не требуя ручной регулировки синхронизации. |
|
Переключатель TRIGGER MODE |
Осуществляет выбор требуемого режима синхронизации: AUTO: автоматический запуск развертки при отсутствии сигнала синхронизации или при частоте сигнала синхронизации ниже 25 Гц. NORM: при отсутствии сигнала синхронизации запуск развертки не происходит. Используется обычно для наблюдения сигнала с частотой ниже 25 Гц. TV-V: этот режим используется для наблюдения кадрового телевизионного сигнала. TV-H: этот режим используется для наблюдения строчного телевизионного сигнала. |
Горизонтальная развертка HORIZONTAL
|
Переключатель TIME/DIV |
для выбора коэффициента горизонтальной развертки от 0,2 мкс/дел до 0,5 с/дел, 20 ступеней. В положении Х-Y прибор работает в режиме Х-Y. Вертикальные и горизонтальные отклоняющие пластины управляются раздельными каналами Х-Y от внешних источников сигнала. |
|
Регулятор SWP. VAR |
для плавного изменения коэффициента горизонтальной развертки. Если регулятор установлен в положении CAL, то коэффициент горизонтальной развертки имеет калибровочное значение установленное переключателем TIME / DIV. При вращении этого регулятора против часовой стрелки можно увеличить длительность развертки до 2,5 раз и более по отношению к установленному дискретному значению. |
|
Регулятор POSITION |
Для горизонтального перемещения осциллограммы или точки. |
|
Кнопка 10 MAG |
При нажатии этой кнопки происходит растяжка (по времени) изображения сигнала в 10 раз. |
Прочее
|
Вывод CAL |
Выход сигнала калибратора напряжения: меандр положительной полярности с калиброванным значением амплитуды 2В и частотой 1 кГц. |
|
Вывод GND |
Для заземления шасси осциллографа. |
Описание задней панели (рис. 7) - Питание
|
Разъем АС |
Входной разъем для подключения питания 220 В 50 Гц. |
|
Плавкий предохранитель |
для переменного напряжения 220 В 50 Гц необходим плавкий предохранитель ТО. 315А / 250 В. Во избежание электрического шока перед извлечением предохранителя из держателя отключите сетевой шнур от розетки сети питания. |
|
Ножки |
Позволяют использовать прибор в вертикальном положении. Также используются для укладки шнура питания. |
|
LINE VOLTAGE |
Для выбора напряжения сети питания. |
Рисунок 7. Задняя панель осциллографа
Генератор звуковой частоты
При проведение процедур по изучению осциллографа, применяется генератор стандартных сигналов. Он имеет свой корпус. Генератор ГЗЧМ – генератор звуковой частоты с метрономом, предназначен для выполнения демонстрационного эксперимента. Генератор объединяет в своем составе три прибора: генератор звуковой частоты, метроном, генератор негармонических сигналов. Питание ГЗЧМ осуществляется от сети переменного тока напряжением 220В, частотой 50 Гц.
Структурная схема генератора показана на рис. 8. Здесь:
1 – стабилизатор питания,
2 – формирователь сигналов,
3 – блок времязадающих цепей (задающий генератор),
4 – усилитель мощности,
5 – измеритель частоты,
6 – измеритель времени,
7 – метроном, вырабатывает сигналы звуковой частоты,
8 – цифровое табло – индикатор, отображающий величины выходных сигналов.
ГЗЧМ обеспечивает формирование выходного переменного напряжения с частотой от 0,1 Гц до 100 кГц. В интервалах 0.1 – 1 – 10 – 100 – 1000 – 100000 Гц. Между указанными интервалами частота регулируется плавно другой ручкой управления.
ГЗЧМ обеспечивает формирование выходного переменного напряжения четырех видов:
– синусоидальной формы,
– треугольной (пилообразной) формы,
– прямоугольной формы (меандр),
– прямоугольной формы положительной полярности.
Рисунок 8. Структурная схема ГЗЧМ
Генератор обеспечивает плавную регулировку амплитуды выходного переменного напряжения в пределах 0В – 10В ± 0,25В.
В режиме «ЧАСТОТА» на индикаторах отображается значение частоты, заданной ручками управления генератора.
В режиме «ПЕРИОД» на индикаторах обозначается значение периода выходного сигнала генератора в секундах.
В режиме «МЕТРОНОМ» на индикаторах отображается число звуковых сигналов в минуту, выдаваемых генератором на динамик. Генератор в этом режиме обеспечивает формирование звуковых сигналов в диапазоне от 26 до 290 сигналов в минуту.
В качестве источника звука генератора используется динамик, к которому в положении 10, 100, 1К переключателя диапазонов частоты с помощью кнопки «ДИНАМИК» подключается выходной сигнал генератора. В режим «МЕТРОНОМ» генератор переходит по нажатию кнопки «МЕТРОНОМ» на лицевой панели прибора.
Порядок выполнения работы
