Исследование работы осциллографа в двухканальном режиме

В схеме осциллографа имеются два идентичных канала, каждый из которых содержит аттенюатор и предварительный усилитель, на которые могут подаваться и независимо обрабатываться два исследуемых сигнала. Выходы предварительных усилителей подключаются к входу оконечного усилителя вертикального отклонения через коммутатор. Таким образом, к пластинам вертикального отклонения электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) могут попеременно или поочередно подключаться и соответственно отображаться на экране два разных сигнала.

Поочередная коммутация состоит в том, что вначале полностью отображается осциллограмма одного канала, затем полностью отображается осциллограмма сигнала другого канала. Такой способ коммутации развертки каналов целесообразно применять при высоких скоростях развертки, тогда коммутация каналов не будет заметна для наблюдателя по причине инерционности зрения.

При попеременной развертке коммутация каналов происходит многократно за один период развертки. При этом осциллограммы сигналов (или линии развертки при отсутствии сигналов) будут отображаться прерывистыми линиями. Этот эффект заметен, когда период развертки соизмерим (точнее, в несколько раз больше) с периодом коммутации каналов (частота коммутации приблизительно равна 250 кГц). Поэтому попеременная коммутация применяется при низких скоростях развертки.

Для исследования коммутации каналов, напротив, необходимо наблюдать переключение развертки с одного канала на другой, поэтому поочередное переключение исследуется на низких скоростях развертки, а попеременное – на высоких.

 

Исследование попеременной коммутации каналов

а) Переведите осциллограф в двухканальный режим, переключив VERTICAL MODE в положение DUAL.

б) Заземлите входы 1 и 2 (GND). Перемещая линии развертки вверх и вниз, установите их в удобное положение.

в) Установите коэффициент развертки 2 мкс/дел.

г) Включите автоколебательный режим развертки (AUTO) с синхронизацией от одного из каналов (TRIGGER SOURCE – в положение CH1 или CH2).

д) Включите режим попеременной коммутации развертки (CHOP) (нажмите кнопку ALT/CHOP).

е) Вращением ручки SWP.VAR добейтесь устойчивой синхронизации (период развертки должен быть кратен периоду коммутации). Срисуйте с экрана изображение линий развертки.

ж) Определите приблизительное значение частоты коммутации.

и) Определите точное значение частоты коммутации. Для этого, не изменяя положения ручки SWP.VAR, выполните следующие условия:

– переведите осциллограф в одноканальный режим;

– подайте на вход выбранного канала прямоугольные импульсы от генератора;

– установите на генераторе полученное значение частоты;

– изменением уровня запуска получите устойчивое изображение на экране;

– изменяя частоту генератора, получите на экране изображение импульсов с тем же периодом, что и на изображении коммутации развертки.

Показание дисплея генератора соответствует действительному значению частоты коммутации.

Объясните причину расхождения значений частот, полученных разными методами.

 

Исследование поочередной коммутации каналов

а) Установите двухканальный режим.

б) Установите режим поочередной (ALT) развертки.

в) Выберите низкую скорость развертки, например, 0,1 с/дел. Наблюдайте поочередное появление линий развертки каналов.

г) Повышая скорость развертки, установите, при каком значении коэффициента развертки переключение каналов становится неразличимым для глаза. Запишите и объясните результат.

 

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

 

а) цель работы;

б) структурную схему осциллографа;

в) описание работы схемы, режимов развертки и синхронизации;

г) по каждому из экспериментов должны быть представлены:

    – методика измерения;

    – осциллограмма;

    – положение органов управления;

    – необходимые вычисления;

    – результаты.

 

Контрольные вопросы

1. Каким образом получается изображение на экране ЭЛТ?

2. Каково назначение канала X осциллографа?

3. Каково назначение канала Y осциллографа?

4. Каково назначение канала Z осциллографа?

5. Для чего используется калибратор?

6. Для чего используется генератор развертки?

7. Каковы размерности коэффициентов отклонения и развертки?

8. В чем заключается отличие ждущей развертки от автоколебательной?

9. Как обеспечивается неподвижность изображения на экране ЭЛТ?

10. Для чего нужна линия задержки в канале Y?

11. Как измерить напряжение при помощи осциллографа?

12. Как измерить частоту при помощи осциллографа?

13. Как измерить параметры импульса при помощи осциллографа?

14. Как осуществляются попеременная и поочередная развертки в двухканальном осциллографе?

Библиографический список

1. Метрология, стандартизация и сертификация: учеб. пособие /  М.С. Волковой, Е.Е. Суханов, Ю.Н. Хижняков, А.А. Южаков; под общ. ред. проф. А.А. Южакова. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. – 344 с.

2. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: учеб. пособие для втузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2005. – 415 с.

 

 

Лабораторная работа №2

Поверка средств измерения и обработка результатов прямых измерений с многократными наблюдениями

     Цель работы: изучение методик поверки измерительных приборов и обработки результатов измерения.

         

Задание на лабораторную работу

 

а) Ознакомиться с техническими описаниями мультиметра и магазина сопротивления. Вычислить допустимые погрешности приборов.

б) Выполнить поверку мультиметра, сделать вывод по результатам поверки.

в) Выполнить заданное число замеров постоянного напряжения.

г) Построить гистограммы распределения погрешностей замеров.

д) Определить оценку и доверительный интервал результата измерения.