89208

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНЫХ СИГНАЛОВ С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛОГРАФА

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Цель работы: изучение универсального электронно-лучевого осциллографа (ЭЛО); получение навыков работы с ЭЛО; овладение методикой осциллографирования и измерение параметров непрерывных сигналов с помощью ЭЛО.

Русский

2015-05-10

1.7 MB

5 чел.

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНЫХ СИГНАЛОВ С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛОГРАФА

Цель работы: изучение универсального электронно-лучевого осциллографа (ЭЛО); получение навыков работы с ЭЛО; овладение методикой осциллографирования  и измерение параметров непрерывных сигналов с помощью ЭЛО.

Описание лабораторной установки:

1. Получение амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и фазачастотной характеристики делителя напряжения (ДН)

Схема измерения АЧХ и ФЧХ делителя напряжения показана на рис.1.

Рис.1.

2. Наблюдение формы кривой и измерение параметров напряжения на клеммах 2-3 выпрямителя.

Схема исследования выпрямителя изображена на рис.2.

Рис.2.

Проверка градуировки генератора по частоте.

Схема подключения для получения фигур Лиссажу:

Рис.3.

Схема включения для получения круговой развертки и яркостных меток.

Рис. 4.

3. Перечень используемых приборов:

1) Двухканальный электронно-лучевой осциллограф (ЭЛО)

2) Генератор синусоидального напряжения низкой частоты (ГНЧ)

3) Резистивно-емкостной делитель напряжения (ДН)

4) Фазовращатель ФВ

4. Рабочие формулы:

По результатам измерения значения амплитуд обоих сигналов вычисляются по формулам:

Um1=h1·Kв1, Um2=h2·Kв2;                                                                                                          (1)

Период   T=2·lt·KP,                                                                                                                      (2)

Коэффициент деления   KД = Um2 /Um1                                                                                    (3)

Фазовый сдвиг между сигналами    φ=180°·lφ/lt=360°·tφ/T,                                                    (4)

Пиковое напряжение Uпик=hпик·KВ                                                                                                             (5)

Постоянная составляющая напряжения U0=h0·Kв                                                                    (6)

Период T=lt·KР                                                                                                                              (7)

Частота f=1/T                                                                                                                               (8)

Действительное значение частоты генератора определяется по формуле:    (9)

или fХД = nм ·f0                                                                                                                            (10)

Абсолютная частота Δf=fx-fxд                                                                                                                                   (11)

Относительная частота  ,                                                                               (12)

5. Примеры расчетов:

Расчеты  для 1 пункта:

Um1= h1·Kв1= 3*1=3 В

Um2= h2·Kв2=2*1=2 В

T=2·lt·KP =2·5·200=2000 мкс

KД = Um2 /Um1=2/3=0,67

φ=180°·lφ/lt=(180*0.1)/1.1= 16.36 град

φ =360°* t/Т =(360*10*10-6)/(220*10-6)=16.36 град

Расчеты для 2 пункта:

Uпик=hпик·KВ=4,2*5=21 В

U0=h0·Kв=0,4*5=2 В

T=lt·KР=5,2*5=26 мс

f=1/T=1/26*10-6=0,038

Расчеты для 3 пункта:

= 25 Гц

Δf= fx-fxд = 24,6-25=0,4

= 1,6

 fХД = nм ·f0= 200 Гц

Δf=fx-fxд = 198-200=2

= 1

6. Результаты измерений и вычислений:

6.1. Получение АЧХ и ФЧХ делителя напряжения

Таблица 1. Вычисление АЧХ и ВЧХ делителя напряжения.

F, кГц

КВ2, В/дел

h1, дел

Um1, В

h2, дел

Um2, В

Кр, мкс/дел

lt, дел

T, мкс

l, дел

t, мкс

Кд

, град

0,5

1

3

3

2

2

200

5

2000

0

0

0,67

0,00

1

1

3

3

2

2

200

2,5

1000

0

0

0,67

0,00

2

1

3

3

2

2

200

1,2

480

0

0

0,67

0,00

5

1

3

3

1,8

1,8

100

1,1

220

0,1

10

0,60

16,36

10

1

3

3

1,6

1,6

20

2,4

96

0,4

8

0,53

30,00

20

0,5

3

3

2,3

1,15

10

2,4

48

0,7

7

0,38

52,50

50

0,5

3

3

1,1

0,55

10

1

20

0,4

4

0,18

72,00

100

0,2

3

3

1,4

0,28

2

2,5

10

1,1

2,2

0,09

79,20

200

0,1

3

3

1,6

0,16

1

2,5

5

1,2

1,2

0,05

86,40

Рисунок 5, График АЧХ ДН (зависимость Кд от частоты)

Рисунок 6, График ФЧХ ДН (зависимость от частоты)

2. Наблюдение формы кривой и измерение параметров напряжения на клеммах 2-3 выпрямителя.

hпик (дел)

lT (дел)

h0 (дел)

Uпик В

U0 В

T мс

f Гц

4.2

5.2

0.4

21

2

26

0,038

Кр=5 мс/д КВ=5 В/д  f0 =50 Гц

Рисунок 6. Осциллограммы с клемм 2-3 выпрямителя

3. Проверка градуировки генератора по частоте.

Таблица 2. Данные по фигурам Лиссажу

fx, Гц

F0, Гц

nв

nг

fXД, Гц

f, Гц

f, %

25

50

4

2

25

0,4

1,6

50

2

2

50

0,7

1,4

100

2

4

100

0,5

0,5

150

2

6

150

0,5

0,3

Таблица 3. Данные по круговым разверткам

fx, Гц

f0, Гц

nм

fXД, Гц

f, Гц

f, %

200

50

4

200

2

1

250

5

250

3

1,2

300

6

300

5

1,6

400

8

400

7

1,7

Рис, 7 Фигуры Лиссажу на экране ЭЛО

 


Рис, 8 Круговые развертки на экране ЭЛО

Выводы:

Изучили ЭЛО, получили навыки работы с ЭЛО. Произвели расчеты, по которым построили графики АЧХ и ФЧХ. Так же провели градуировку генератора по частоте. Получили фигуры Лиссажу круговой развертки на экране ЭЛО. Рассчитали абсолютную и относительную погрешности градуировки.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

56275. Формування громадянської свідомості учнів 285.5 KB
  З огляду на це дуже важливим і актуальним є проблема формування у школярів громадянської свідомості високих громадянських якостей наявність яких дасть їм повне право називатися громадянами Української держави.
56276. Рослинний і тваринний світ Північної Америки. Особливості природної зональності материка. Висотна поясність 1.66 MB
  Ми як справжні географи вирушимо у мандрівку до Північної Америки щоб ознайомитися з особливостями природи цього дивовижного материка. Які рослини і тварини ви вважаєте емблемою Північної Америки.
56277. “Світ – найвеличніший храм, в якому людина – спаситель життя на Землі”. Інтегрований урок географії, біології, фізики в 10, 11 класі 124 KB
  Мета: Виховувати в учнів якості громадянина світу, патріотизм, екологічну культуру, почуття вдячності до людей, що прийняли на себе удар стихії, формувати нове екологічне мислення...
56278. Світове господарство. Етапи формування світового господарства 384 KB
  МЕТА: систематизувати уявлення учнів про господарство; сформувати систему знань про світове господарство; виділити етапи формування світового господарства; розвивати практичні навички учнів заповнювати та складати структурні схеми...
56279. Ранній залізний вік на українських землях. Світ кочовиків 46 KB
  Підготувати розповідь про історію свого племені. Інсценізувати епізод з життя племені. Вибрати вождя племені. Розповідь з історії племені.
56280. Використання власного досвіду для формування дитячого світогляду на уроках англійської мови. Як здійснюються дитячі мрії… 113.5 KB
  Тому своїм учням я намагаюся якомога більше розповідати про ті країни, в яких мені пощастило побувати, ділюся з ними своїми враженнями, намагаюся захопити і зацікавити їх світом подорожей. Мені дуже хочеться, щоб кожен з них розпочинав свій шлях...
56281. Формування мотивів самоосвітньої діяльності при вивченні світової літератури 55 KB
  У процесі залучення дітей шкільного віку до читання ми маємо підготувати вдумливого читача який буде емоційно включеним до процесу навчання спроможний до діалогу з автором художнього твору до активного обговорення проблем що торкнулися його душі у процесі читання.
56283. Пам’ятай святий день святкувати. Конспект уроку з християнської етики у 8 класі 813.5 KB
  Робота з підручником. Як Ісус Христос пропонував святкувати суботу Робота над текстом з Нового Завіту. Робота в групах. Самостійна робота.