Порядок выполнения лабораторной работы

1. Ознакомиться с инструкцией по эксплуатации осциллографа и изучить его органы управления.

2. Получить разрешение преподавателя или лаборанта и, не подключая к вертикальному входу электронного осциллографа

сигнал от внешних источников, включить осциллограф (штепсельную вилку - в розетку, тумблер - в положении «Вкл»).

3. Выключить развертку осциллографа (переключатель диапазонов) и наблюдать появление светового пятна на экране.

4. Ручками смещения луча (смещение по горизонтали и смещение по вертикали) переместить пятно в центр экрана.

5. Ручками регулировки «яркость» и «фокус» установить необходимую яркость пятна и добиться того, чтобы оно имело минимальный диаметр.

Не следует устанавливать чрезмерную яркость пятна - это может привести к повреждению экрана ЭЛТ!

6. Включить развертку (переключатель диапазонов «генератор развертки» вывести из крайнего левого положения. Ручкой «усиление X» отрегулировать длину полоски).

7. Выполнить упражнения 1-4.

8. После завершения работы выключить осциллограф и вынуть сетевую вилку из розетки. ВНИМАНИЕ! При кратковременных (до 30 мин) перерывах в работе не выключайте осциллограф! Частое включение и выключение осциллографа сокращает срок службы ЭЛТ. При перерыве в работе достаточно «погасить» луч, повернув ручку «яркость» влево до упора

УПРАЖНЕНИЕ 1. Определение чувствительности вертикального входа осциллографа

(калибровка канала Y)

Перед проведением измерений необходимо произвести калибровку осциллографа, то есть определить его чувствительность. Для этого на вход Y подать синусоидальное напряжение известной амплитуды. Если развертка осциллографа выключена, а напряжение на вход X не подается, луч прочертит на экране вертикальную линию. Так как синусоидальное напряжение в течение каждого периода изменяется от своего максимального значения (равного амплитуде) до минимального (равного по абсолютной величине максимальному, но имеющему противоположный знак), то длина линии на экране будет соответствовать удвоенной амплитуде напряжений. Параллельно входу осциллографа подключают вольтметр. Следует помнить, что вольтметры, как правило, измеряют эффективное значение U_эфф, которое в √2 раз меньше амплитудного. Таким образом, длина светящейся линии будет соответствовать напряжению, в 2√2 раз большему, чем показывает вольтметр. Для определения чувствительности канала Y измеряют длину вертикальной светящейся линии (L_y) на экране. В качестве единицы измерения используют деления сетки, нанесенной на экране осциллографа (например, говорят, что длина линии равна 4,6 делений). Затем вычисляют чувствительность канала Y осциллографа Sy:

(19).

Чувствительность осциллографа выражается в вольтах на деление (В/дел) или милливольтах на деление (мВ/дел).

ПРИМЕЧАНИЕ: после проведения калибровки нельзя менять положение ручек регулировки усиления канала Y, так как это приведет к изменению чувствительности. Если условия проведения измерений требуют изменения чувствительности, то после каждого такого изменения необходимо заново проводить калибровку.

Порядок выполнения упражнения №1.

1. Собрать схему по рис. 10. Выключить развертку.

Рис.10 Схема соединения приборов для калибровки осциллографа.

2. Проверить, находится ли световое пятно в центре экрана (при необходимости подстроить его положение).

3. Подать на вертикальный вход осциллографа Y переменное напряжение от источника

напряжения ВС-24 (10-15 В). Ручками регулировки чувствительности установить длину вертикальной линии (L_y) 1/2 - 2/3 диаметра экрана. После этого ручки регулировки усиления канала У не трогать.

4. Измерить с помощью вольтметра напряжение U_эфф. Результаты занести в таблицу 1. Вычислить чувствительность канала вертикального отклонения S_y по формуле (19)

5. Изменить напряжение, подаваемое на вертикальный вход осциллографа, провести измерения согласно п.З. Повторить измерения для 4-5 различных значений подаваемого переменного напряжения.

Таблица 1

№	Uy	∆Uy	Ly	∆Ly	Sy, В/дел	∆Sy В/дел	ε=∆Sy/Sy, %
1
...
5
С реднее значение

ПРИМЕЧАНИЕ: обратите внимание на колонку 6 таблицы 1 -«S_y». Если полученные при различных значениях входного напряжения значения чувствительности не совпадают друг с другом (с учетом ошибок), то это говорит о заметной нелинейности канала Y.

5*. Если при выполнении работы используется осциллограф с калиброванным усилителем, то проверить, совпадает ли полученное значение чувствительности с обозначенным значением на шкале переключателя чувствительности.

6*. Измерить величину неизвестного напряжения по схеме на рис.10, отключив вольтметр и заменив ВС-24 на генератор звуковой частоты (выходные клеммы ГЗШ).

Для этого подать исследуемый сигнал на вертикальный вход электронного осциллографа, измерить амплитуду напряжения по сетке экрана в делениях (Ly). Рассчитать неизвестное напряжение, используя формулу (20):

(20).

Измерения провести согласно пп.3-4 данного упражнения. Данные занести в таблицу 1а (составить самостоятельно по аналогии с таблицей 1).

Определить величину неизвестного напряжения (положение регулятора напряжения на генераторе звуковой частоты не менять 1.) различной частоты, которая задается преподавателем. Например, 50 Гц, 500 Гц, 5000 Гц, 20000 Гц. Данные занести в таблицу 1 а.

Сделать выводы о чувствительности вертикального канала осциллографа к переменному напряжению разной частоты.

ПРИМЕЧАНИЕ: при измерении амплитуды синусоидального сигнала удобно отсчитывать по сетке на экране осциллографа не амплитуду сигнала, а его размах -число делений между минимальным и максимальным значением.

Как известно, размах синусоидального сигнала равен удвоенной амплитуде, поэтому полученное значение делят на два, затем умножают на чувствительность канала Y и получают амплитуду сигнала в вольтах Данные занести в таблицу 1а (составить самостоятельно).

7*. По указанию преподавателя провести калибровку канала X (аналогично каналу Y), определить чувствительность S_х*. Данные занести в таблицу (составить самостоятельно аналогично таблице 1)*.

Если требуется определить чувствительность канала X осциллографа S_х, то её определяют аналогично: на вход «X» осциллографа подают напряжение известной амплитуды, подключив к этому входу вольтметр. Измеряют длину горизонтальной линии L_x, которая при этом высвечивается на экране. Вычисляют чувствительность канала X осциллографа S_x по аналогичной формуле (19)

При этом следует обратить внимание на то, чтобы генератор развёртки осциллографа был выключен. При выключенном генераторе развертки и отсутствии сигналов на входах осциллографа изображение имеет вид светящейся точки. Если

при отсутствии сигналов на входах осциллографа на экране видна горизонтальная линия, то генератор развертки не выключен.