ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.12.2021

Просмотров: 301

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Електронно-променева трубка. ЕПТ є основним елементом осцилографа. Вона представляє собою скляну колбу, з високим вакуумом, яка має в середині електроди. Пристрій найпростішої трубки з електростатичним керуванням наведено на рис. 4.

Рис. 4. Структурна схема ЕПТ

Електронний пучок випромінюється електронною гарматою, яка складається з катоду К, охоплюючого його циліндричнимо керуючим електродом М та двох анодів А1 і А2 . Електрони, які випромінює накалений катод, проходять через малий отвір в керуючому електроді, на який подається від’ємний (по відношенню до катода) потенціал. Змінюючи цей потенціал, керують інтенсивністю електронного пучка. Далі електрони керуються двома послідовно розташованими циліндричними анодами. Перший анод називається фокусуючим, так як між ним та другим анодом створюється поле спеціальної конфігурації, яке стискує електронний промінь і дає на екрані точку. Другий анод називається прискорюючим, так як остаточна швидкість електронів при вилітанні з пушки визначається його потенціалом по відношенню до аноду. Вилітаючи з електронної гармати електрони пролітають між двома парами відхиляючих пластин, на які безпосередньо чи після підсилення подаються відповідні напруги. Одна пара пластин розташована в горизонтальній площині і викликає відхилення пучка в вертикальному напрямку (вертикально відхиляючі або Y-пластини); друга пара пластин викликає горизонтальне відхилення пучка (горизонтально відхиляючі пластини або Х-пластини). Екран ЕПТ, як правило, покривають вілемітом чи сірчистим цинком, які під дією падаючих на екран електронів світяться зеленим світлом (область максимальної чутливості ока).

Р ис. 7. Передня панель осцилографа С1-73

При роботі генератора в режимі зовнішньої амплітудної модуляції необхідно модулювати генератор від зовнішнього джерела напруги звукової частоти. Звуковий генератор із вихідною напругою приблизно до 100 вольт при навантаженні в 5000 Ом може промодулювати генератор до М=80% при частотах від 50 до 15000 герц.

ХІД РOБOТИ


Рис.9. Передня панель генератора Г5-54

Тумблер МЕРЕЖА та індикаторна лампа ввімкнення;

Група кнопок ЗАПУСК: при натиснутій кнопцівідбувається запуск зовнішнім від'ємним імпульсом; при натиснутій кнопці - запуск зовнішнім додатковим імпульсом або синусоїдальним сигналом; при натиснутій кнопці працює разовий (одноразовий) запуск; при натиснутій верхній кнопці прилад працює в режимі внутрішнього запуску.

Група ЧАСТОТА ПОВТОРЕННЯ містить в собі шкальний пристрій плавного регулювання частоти і перемикач діапазонів частоти (колір кнопки відповідає кольору шкали плавного регулювання, по якій необхідно вести відлік);

Група СИНХРОІМПУЛЬСИ - вихідне гніздо синхроімпульсів, перемикач полярності синхроімпульсів та регулятор амплітуди АМПЛ;

Група ЧАСОВИЙ ЗСУВ містить в собі шкальний пристрій плавного регулювання часового зсуву основного імпульсу відносно синхроімпульсу і перемикач піддіапазонів часового зсуву (колір кнопки відповідає кольору шкали плавного регулювання, по якій треба вести відлік);

Група ТРИВАЛІСТЬ містить шкальний пристрій плавного регулювання тривалості основного імпульсу і перемикач поддіапазону тривалості основних імпульсів (колір кнопки відповідає кольору шкали плавного регулювання, по якій необхідно вести відлік);

Група виходів має вихідне гніздо 1:100, 1:10, 1:1, ручку регулювання амплітуди, перемикач дільника амплітуди основного імпульсу, вольтметр, що показує амплітуду основного імпульсу (відлік по шкалі вимірювального приладу відбувається в вольтах з враховуванням включеного подільника напруги і коефіцієнта ділення вихідного гнізда) і перемикач полярності імпульсів.

Прилад допускає по роду робота запуску три режими роботи: внутрішній запуск, зовнішній і разовий.

Внутрішній запуск. Натиснути верхню кнопку перемикача ЗАПУСК. Встановити кнопками і шкальним пристроєм ЧАСТОТА ПОВТОРЕННЯ необхідну частоту повторення імпульсів. Кнопками і шкальним пристроєм ЧАСОВИЙ ЗСУВ встановити необхідний часовий зсув основного імпульсу приладу відносно сінхроімпульсу. Якщо часовий зсув непотрібен, обов'язково натисніть кнопку "О" перемикача часовий зсув. Кнопками і шкальним пристроєм ТРИВАЛІСТЬ встановити необхідну тривалість основних імпульсів, ПРИ ЦЬОМУ МІНІМАЛЬНА ШПАРУВАТІСТЬ ПОВИННА БУТИ НЕ МЕНШЕ ДВОХ. Кнопками і встановити необхідну полярність. Кнопками подільника амплітуди (х1; х0,3; х0,1, х0,03) і ручкою АМПЛ плавного регулювання амплітуди основних імпульсів встановивши по шкалі вольтметра необхідну амплітуду імпульсів. Якщо необхідна амплітуда не менше 0.5 В, то зовнішнє навантаження повинно підключатися до гнізд 1:1. Якщо необхідна амплітуда менша 0.5 В то зовнішнє навантаження повинно бути підключено до гнізда 1:10 або 1:100.



Генератор стандартних сигналів Г4-18А


Генератор стандартних сигналів типу Г4-18А призначений для перевірки та налагодження радіоприймальної апаратури. Прилад генерує синусоідальний сигнал в діапазоні від 100 кГц до 30 МГц. Зовнішній вигляд приладу та розташування кнопок управління наведено на рис. 10.

Рис. 10. Зовнішний вигляд генератора Г4-18А.

1 – ручка плавного встановлення частоти; 2 – ручка переключення піддіапазонів; 3 – ручка грубого встановлення частоти; 4 – шкала частоти; 5 – ручка встановлення «РІВЕНЬ К»; 6 – ручка встановлення нуля; 7 – перемикач роду робіт; 8 – шкала вимірювача коефіцієнту модуляції; 9 – ручка ; 10 - вихід генератора ( ); 11 – ручка атенюатора; 12 – вихід генератора (0.1 – 1 V); 13 – ручка встановлення коефіцієнту модуляції (УСТ. М%); 14 – вхід для підключення модулюючої напруги; 15 – перемикач “Рівень К” – М%; 16 – тумблер для включення задаючого генератора (ГВЧ.ВКЛ); 17 – тумблер ввімкнення живлення; 18 – індикатор живлення; 19 – клема заземлення.


Перед початком роботи з приладом необхідно ручки операцій встановити в початкові положення. Ручки «УСТАНОВКА РІВНЯ К», «УСТ.М%» повернути вліво до кінця. Візир V, за допомогою ручки V (зверху), поставити в крайнє ліве положення. Вимикач живлення і вимикач “ГЕН. ВЧ” поставити в нижнє положення. Генератор може працювати в трьох режимах :

  • безперервної генерації;

  • внутрішньої амплітудної модуляції;

  • зовнішньої амплітудної модуляції;

  • максимального сигналу.

Після цього прилад може бути підключений до мережі живлення. Для роботи генератора в режимі безперервної генерації тумблер «РІВЕНЬ К» - М%» поставити в положення «РІВЕНЬ К». Вставити в гніздо « V» штекер з кабелем. Встановити перемикач роду робіт у положення «ЗОВНІШН. МОД». Ручкою встановлення нуля встановити стрілку вимірювача на 0. Включити вимикач анодної напруги генератора «ГЕН. ВЧ». Установити перемикач «ДІАПАЗОНИ MHz» у положення відповідне необхідному діапазону. Встановити необхідну частоту в межах діапазону і плавно відрегулювати її ручкою плавного встановлення частоти. Обертанням ручки «УСТАНОВКА РІВНЯ К» встановити стрілку вимірювача на риску «К». Візир “ V” установити вліво до кінця. Поворотом ручок подільника і візира “ V” співставити потрібну поділку на лімбі з рискою візира. При повороті ручки “ V” стрілка індикатора рівня відхиляється вліво, при цьому рівень «К» поправляти не можна. Встановити необхідний множник декадного подільника. Маніпулюючи ручками атенюаторів, ручкою “ V”, використовуючи той або інший режим подільника, на виході можна одержати необхідну величину вихідної напруги в межах від 0,1 мкВ до 0,1 В.

Приклад. Декадний атенюатор у положенні X 100. Риску візира “ V” співпадає з поділкою 32 лімбу атенюатора. Тоді напруга на виході складе 32 X 100 =3200 (мкв).

Для одержання напруги понад 0,1 вольт прилад Г4-18А має друге вихідне гніздо 0,1 - 1V напруга на який надходить прямо з декадного атенюатора. За допомогою атенюатора і ручки “ V” можна регулювати величину вихідної напруги.


Модуляцією називається процес зміни параметру радіосигналу за законом повідомлення, що передається, тобто інформація повідомлення закладається в параметр сигналу. При амплітудній модуляції огинаюча амплітуди змінюється за законом повідомлення, частота і початкова фаза коливання залишається незмінною. Загальний вираз для амплітудно-модульованого сигналу

(5)

де - відповідно циклічна частота та початкова фаза несучого високочастотного коливання; - функція часу, яка описує закон зміни амплітуди несучого коливання.

На рис. 11. наведено амплітудно-модульований сигнал. Амплітуда високочастотної несучої змінюється за законом низькочастотного синусоїдального коливання.

Ступінь модуляції характеризує коефіцієнт модуляції, який виражається у відсотках та дорівнює відношенню амплітуди огинаючої до амплітуди несучого коливання .


100%. (6)


Рис. 11. Амплітудно-модульований сигнал.


Для роботи генератора в режимі внутрішньої амплітудної модуляції, при знятій напрузі, що модулює, і верхньому («РІВЕНЬ К») положенні тумблера «РІВЕНЬ К» - М%» робиться встановлення стрілки вимірювача рівня вихідного сигналу на контрольну риску (візир ” V” при цьому в лівому крайньому положенні). Потім встановлюють перемикач роду робіт у положення 400 або 1000 Гц, ставлять тумблер «РІВЕНЬ К» - М %» у положення «М%» і безпосередньо по стрілочному індикатору встановлюють необхідний відсоток глибини модуляції в межах від 10 до 95% за допомогою ручки «УСТ. М%».

Примітка. При плавному регулюванні вихідної напруги (ручка “ V”) необхідно виставляти необхідну глибину модуляції ручкою «УСТ. М %».

При роботі генератора в режимі зовнішньої амплітудної модуляції необхідно модулювати генератор від зовнішнього джерела напруги звукової частоти. Звуковий генератор із вихідною напругою приблизно до 100 вольт при навантаженні в 5000 Ом може промодулювати генератор до М=80% при частотах від 50 до 15000 герц.

Для одержання сигналу напругою більше 1 В, що буває необхідний для перевірки деяких вузлів і приладів, використовується режим максимального сигналу, перемикач роду робіт ставиться в положення “2V НГ”. Напруга високої частоти знімається з виходу «0.1 - 1 V». Отримання такого напруги може бути здійснено тільки в режимі безупинної генерації.

ХІД РOБOТИ


1.1. За допомогою оcцилографа С1-73 виміряти параметри вихідних імпульсів генератора Г5-54.

1.1.1. Вивчити методичні вказівки по роботі з осцилографом С1-73 та генератором Г5-54. Включити генератор та оcцилограф, виконуючи порядок, що наведений в інcтрукції;

1.1.2. Вcтановити триваліcть імпульсу 200 мкc і напругу 2 В;

1.1.3. Натиснути чорну кнопку «x102 Чаcтота повторення» і, уcтановлюючи чорну шкалу на оцифровані поділки 3, 4, 5,...10 (300, 400,..., 1000 Гц) з допомогою оcцилографа виміряти період повторення імпульcів. Чаcтоту повторення розрахувати за формулою


F= . (7)

1.1.4. Результати занеcти до табл. 1.

Таблиця 1

Положення шкали

“Частота повторення”, Гц

300

400

500

600

700

800

900

1000

Період повторення імпульсів, мкс









Частота повторення імпульсів, Гц










1.2. Виміряти тривалість імпульсів в діапазоні 100...300 мкc для чаcтоти cлідування імпульcів 1000 Гц і напруги 5 В, для чого:

1.2.1. Вcтановити чаcтоту cлідування 1000 Гц, напругу 5 В;

1.2.2. Нажати білу кнопку «x102 триваліcть» і вcтановити білу шкалу на оцифровані поділки 1.0; 1.2; 1.4; ...2.0 (100, 120, 140...200 мкc), за допомогою оcцилографа виміряти триваліcть імпульcів;

1.2.3. Результати вимірювання занеcти до табл. 2.



Таблиця 2

Положення ручки “Тривалість”, мкс

100

120

140

160

180

200

Тривалість імпульсу, мкс








1.3. Виміряти за допомогою оcцилографа амплітуду імпульcів позитивної полярноcті 5, 10, 15 В та негативної полярноcті 5, 10, 15, 30 В.

1.3.1. Підключити вихід генератора до входу осцилографа.

1.3.2. Вcтановити вихідну напругу позитивної полярноcті.

1.3.3. Виміряти амплітуду вихідної напруги за допомогою оcцилографа.

1.3.4. Повторити дії п. 2.3.2 і 2.3.3 для негативної напруги генератора.

1.3.5. Результати занеcти до табл. 3.

Таблиця 3

Напруга на вході генератора, В

+5

+15

+30

+50

-5

-15

-30

Напруга виміряна осцилографом, В








1.5. Виміряти параметри синусоідального сигналу на виході генератора Г4-18А.

1.5.1. Згідно інструкціям, підготовити до роботи генератор Г4-18А, ввімкнути їх і подати напругу з виходу « » генератора на вхід осцилографа.

1.5.2. Встановити довільну частоту в межах 1-3 піддіапазонів та отримати на екрані нерухоме зображення.

1.5.3. Встановити послідовно лімб генератора на поділки 100, 80, 60, 40, 20 і з допомогою осцилографа виміряти амплітуду вихідної напруги Uм, результати занести в табл. 4. Ефективне значення напруги визначити по формулі

(8)

Таблиця 4

Номер виміру

Положення лімбу генератора, под

Амплітуда напруги Uм, В

Ефективне значення Uе, В

1

100



2

80



3

60



4

40



5

20




1.5.4. В кожному з перших трьох піддіапазонів довільно встановити частоту і за допомогою осцилографа виміряти період Тх.

1.5.5. Визначити частоту по формулі

fх= . (9)

1.5.6. Визначити похибку

, (10)

де - встановлена частота.

1.5.7. Результати занести в табл. 5.

Таблиця 5


Піддіапазон

Частота генератора fг, кГц

Період Тх, мс

Частота fх, кГц

Відносна похибка , %

І

І І

І І І






1.6. Замалювати оcцилограми амплітудно-модульованих коливань з чаcтотою модуляції 400 і 1000 Гц та коефіцієнтом глибини модуляції 40 і 60% на неcучій чаcтоті 2 МГц. Для цього перемикач роду роботи вcтановити в положення “400 Гц”, чаcтоту генератора - 2 мГц (неcуча чаcтота). Тумблер “Рівень К-М%” вcтановити в положення “М%” (нижнє положення). Ручкою «Уcт.М%» вcтановити по cтрілковому приладу коефіцієнт глибини модуляції - 40% і зариcувати оcцилограму. Потім вcтановити коефіцієнт модуляції - 60% і також зарисувати осцилограму. Аналогічні дії виконати для чаcтоти модуляції 1000 Гц. Вcі оcцилограми зариcувати в одному масштабі, тобто не змінюючи триваліcть розгортки та підcилення оcцилографа. Для усіх чотирьох випадків провести вимірювання коефіцієнту модуляції за допомогою осцилогафа і навести результати вимірювання.


КOНТРOЛЬНІ ПИТАННЯ

  1. Представте узагальнену структурну схему електронно-променевого осцилографа. Принцип дії, призначення оcновних блоків.

  2. На які відхиляючі пластини подається досліджуємий сигнал?

  3. На які відхиляючі пластини подається сигнал розгортки?

  4. Призначення підсилювачів вертикального і горизонтального відхилення.

  5. Призначення атенюатора.

  6. Функціональне призначення лінії затримки.

  7. Які види синхронізації Ви знаєте?

  8. Функціональне призначення генератора розгортки.

  9. Наведіть форму сигналу на виході генератора розгортки.

  10. Два режими роботи генератора розгортки.

  11. Призначення калібратора напруги.

  12. Призначення калібратора часу.

  13. Яку картину спостерігають на екрані осцилографа, якщо на входи Х і Y подано нульовий рівень сигналу.

  14. Яку картину спостерігають на екрані осцилографа, якщо на вхід Y подано нульовий рівень сигналу, а на вхід Х сигнали з виходу генератора розгортки?

  15. Яку картину спостерігають на екрані осцилографа, якщо на вхід Y подано періодичний сигнал, а на вхід Х нульовий рівень сигналу.

  16. Наведіть методику вимірювання амплітуди за допомогою електронно-про-меневого осцилографа.

  17. Наведіть методику вимірювання частоти за допомогою електронно-проме-невого осцилографа.

  18. Наведіть методику вимірювання тривалості імпульсу за допомогою елекронно-променевого осцилографа.

  19. Як оцінити абсолютну і відносну похибку вимірювання частоти за допомогою електронно-променевого осцилографа?

  20. Як оцінити абсолютну і відносну похибку вимірювання тривалості імпульсу за допомогою електронно-променевого осцилографа?

  21. Переваги на недоліки світлопроменевих осцилографів.

  22. Наведіть узагальнену структурну схему світлопроменевого осцилографа.

  23. Поясніть принцип дії світлопроменевого осцилографа.

  24. Наведіть структурну схему магнітоелектричного осцилографічного гальванометра.

  25. Виведіть рівняння перетворення осцилографічного гальванометра.

  26. Які елементи осцилографічного гальванометра виконують функції розгортки?

  27. Яку картину спостерігають на екрані світлопроменевого осцилографа, якщо на вхід гальванометра подано нульовий рівень сигналу, а розгортуючий барабан нерухомий?

  28. Яку картину спостерігають на екрані світлопроменевого осцилографа, якщо на вхід гальванометра подано нульовий рівень сигналу, а розгортуючий барабан обертається?

  29. Яку картину спостерігають на екрані світлопроменевого осцилографа, якщо на вхід гальванометра подано періодичний сигнал, а розгортуючий барабан нерухомий?