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

4 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

70754. Изучение гармонических колебаний 170 KB
  Цель работы: Изучить гармоническое колебательное движение на примерах колебаний математического физического и оборотного маятников. Свойства гармонических колебаний: Частота колебаний не зависит от амплитуды.
70756. Изучение прецессии гироскопа 495.5 KB
  Момент инерции тела относительно оси не проходящей через центр масс равен моменту инерции для параллельной оси проходящей через центр масс плюс произведение массы тела на квадрат расстояния между параллельными осями...
70759. Определение отношений воздуха методом Клемана–Дезорма 59 KB
  Цель работы: изучить адиабатический процесс в газах; определить отношение теплоемкостей газа методом адиабатического расширения. Приборы и принадлежности: стеклянный баллон, манометр, насос.
70760. Изучение статистических закономерностей на механических моделях 258.5 KB
  Движение каждой молекулы определяется законами классической механики поэтому в принципе можно написать уравнение движения каждой молекулы. Однако поскольку число молекул огромно то не только решить но даже написать такое громадное число дифференциальных уравнений практически невозможно.
70761. Определение скорости звука в воздухе методом стоячих волн 97 KB
  Эту величину называют длинной стоячей волны: Уравнение плоской синусоидальной волны имеет вид: где фаза плоской волны. Уравнение сферической синусоидальной волны имеет вид: где амплитуда волн. физическая величина численно равная амплитуде волны на единичном расстоянии.