U_р = K_y  M_y l_Y = 0,5  1  5 = 2,5 В.

Амплитуда синусоиды равна половине размаха, т.е.

.
Задача № 4.11

Определить длительность прямоугольного импульса по изображению на экране осциллографа, если отклонение луча l_X по горизонтали, соответствующее длительности импульса (на уровне 0,5), равно 4 делениям масштабной сетки, значение коэффициента развертки , а множитель развертки M_р = 0,1.
Решение:

Длительность импульса определяется выражением
 = K_р M_р l_X = 0,5  0,1  4 = 0,2 мкс.
Задача № 4.12

Определить длительность импульса и частоту однополярного прямоугольного импульсного сигнала, если его изображение на экране осциллографа имеет вид :

Коэффициент развертки , а множитель развертки
М _р= 0,5.
Решение:

В данном случае для измерения временных интервалов используется метод калиброванной развертки. Тогда длительность импульса _u и частота f сигнала определяются выражениями:
_u = К_р · М_р · l_u , _,

где l_u и l_Т  отрезки, соответствующие значениям длительности импульса и его периода в делениях масштабной сетки.
В соответствии с рисунком l_u = 2 дел, а Т = 6 дел.

Тогда:

Задача № 4.13

В режиме линейной развертки на экране двухлучевого осциллографа наблюдается изображение следующего вида:


Определить фазовый сдвиг между сигналами, если коэффициент развертки - .

---

Решение:

Фазовый сдвиг при линейной развертке определяется выражением ,

где: ΔТ  временный сдвиг, между одинаковыми характерными точками обоих сигналов; Т  период сигналов.

Наиболее точно можно выделить на сигналах точки перехода через ноль в область положительных или отрицательных значений. В соответствии с рисунком интервалу соответствует одно деление масштабной сетки, а периоду Т – 4 деления.

Следовательно в нашем случае:

;
;
искомый фазовый сдвиг
.
Примечание. Так как в формуле для определения используется отношение величин ΔТ и Т, а коэффициент развертки Кр при измерении этих величин одинаков, то для расчета можно использовать значение ΔТ и Т выраженные в делениях масштабной сетки осциллографа и не вычислять эти величины в единицах времени.

Задача № 4.14

Для точного измерения временных интервалов импульсного сигнала, поданного на вход Y , на вход Z осциллографа подано напряжение образцового генератора в виде коротких импульсов положительной полярности с периодом Т_z = 1 мкс. Определить длительность исследуемого импульсного сигнала и его период, если изображение на экране осциллографа имеет вид:

Точками изображены яркостные отметки на изображении исследуемого сигнала, возникающие под воздействием импульсного сигнала, поданного на вход Z. При этом расстояние между двумя яркими точками соответствует длительности периода сигнала на входе

---

Z , т.е. - Т_{z .}
Решение:

В том случае, когда для получения яркостных меток на изображении исследуемого сигнала на вход Z подается сигнал известной частоты, величина измеряемого интервала определяется числом яркостных меток, укладывающихся в этот интервал

t_x = nT_z ,

где n  число меток.
В нашем случае, при определении длительности импульса нетрудно подсчитать, что n_и = 12, а для периода сигнала  n _Т = 16.
Тогда:

_u· = n_u · T_z = 121 [ мкс ] = 12[ мкс ];
T = n_T · Т_z = 16 ·1 [ мкс ] = 16 [ мкс ].
Задача № 4.15

На экране осциллографа при измерении частоты методом фигур Лиссажу (режим синусоидальной развертки) получено неподвижное изображение следующего вида:
Y


X


Определить частоту сигнала, поданного на вход Y осциллографа, если частота сигнала, поданного на вход X равна 1 кГц.
Решение:

Кратность частот в данном случае определяют по числу пересечений неподвижной фигуры с горизонтальной - п_х и вертикальной - п_у линиями в соответствии с формулой . При этом линии необходимо располагать на фигуре так, чтобы число пересечений каждой из них было максимально возможным. В нашем случае п_х=4, п_у=2.

Тогда искомая частота .
Задача № 4.16

---

На экране осциллографа при измерении частоты методом круговой развертки (частный случай синусоидальной развертки) получено следующее изображение:


Определить частоту исследуемого сигнала, напряжением которого осуществлена круговая развертка, если частота образцового сигнала, поданного на модулятор ЭЛТ (вход Z), равна 1000 Гц.
Решение:

Для получения круговой развертки на входы Х и У осциллографа поданы синусоидальные напряжения неизвестной но одинаковой частоты, сдвинутые друг относительно друга на 90⁰. При этом полный круг луч описывает за время, соответствующее одному периоду этих сигналов. При подаче на вход Z сигнала известной частоты изображение круга на экране (при условии кратности частот) представляет собой чередование неподвижных ярких и темных меток. При этом время, за которое луч пробегает участок окружности, соответствующий яркой и темной меткам, равен периоду сигнала на входе Z.

Следовательно неизвестная частота сигнала на входах X и Y осциллографа может быть определена по количеству ярких (или темных) меток, укладывающихся в изображении окружности на экране.

В данном случае п = 4 и

_.
Задача № 4.17

Электронным осциллографом исследуется импульсный сигнал. Известно, что собственное время нарастания переходной характеристики усилителя канала вертикального отклонения _нy = 0,05 мкс. Определить верхнюю частоту полосы пропускания усилителя канала Y и длительность фронта исследуемого сигнала, если известно, что относительная погрешность измерения длительности фронта импульса по изображению на экране осциллографа составляет _ф = 15%.
Решение:

Сначала найдем верхнюю частоту полосы пропускания f_вy канала вертикального отклонения осциллографа. Известно, что время нарастания _нy и f_вy связаны между собой следующим соотношением:

---

,

тогда .
Величина фронта импульса, измеренная по изображению на экране осциллографа _{ф осц}представляет собой геометрическую сумму реального фронта импульса _ф (на входе осциллографа) и собственного времени нарастания _нy канала Yосциллографа, т.е.
.
Но определить искомую величину _ф непосредственно из этого выражения не удается, т.к. в нем известна только одна величина _нy. Необходимо использовать дополнительные данные из условия задачи. Относительная погрешность измерения физической величины по определению

,

где x_изм - измеренное значение физической величины X,

x_ист - истинное (действительное) значение измеряемой величины.
Если это определение интерпретировать к нашей задаче, то можно записать

_.

Величина относительной погрешности измерения нам известна. В этом случае для определения искомой величины _ф необходимо решить систему уравнений с двумя неизвестными:
.

Выражая величину _{ф осц}через величины _ф и _ф:
_{ф осц} = _ф + _ф_ф = _ф (1+_ф)
первое уравнение можем записать в следующем виде:
.
Решаем систему уравнений относительно _ф:
; ;
.
Ответ: f_вy= 7 МГц; _ф = 0,088 мкс.
Аналогичным образом решаются задачи рассмотренного типа при различных вариантах задания исходных величин _ф , _{ф осц} , _нy, f_{вy .}

---

Смотрите также файлы

• Умные кухонные весы Выполнили cтуденты гр. 2Г11.pptx

• Негосударственное образовательное частное учреждение высшего образования московский финансовопромышленный университет синергия Факультет Экономики.doc

• Практических заданий по дисциплине основы организации труда.docx

• Лабораторная работа Исследование внешнего строения дождевого червя. Наблюдение за реакцией дождевого червя на раздражители.pptx

• Контрольная работа 4 Россия в 18801890е гг..docx