6.1. Общие сведения

Осциллограф GRS-6052А – это двухканальный осциллограф с максимальной чувствительностью 1мВ/дел и максимальным временем развертки 10нс/дел. Он имеет 6-дюймовую (12,5 см) прямоугольную электронно-лучевую трубку и функцию курсорных измерений. Кроме того, GRS-6052А может работать как цифровой осциллограф на основе встроенного высокоскоростного АЦП и позволяет производить запись и вызов десяти форм входного сигнала. Встроенный интерфейс RS-232 позволяет подключать осциллограф к компьютеру для обмена информацией.

6.2. Назначение органов управления

После того, как прибор включен, все установленные параметры отображаются на экране. Светодиодные индикаторы, расположенные на лицевой панели показывают дополнительную информацию. Неправильные действия и конечные значения диапазонов предупреждаются звуковым сигналом.

Исключая кнопку (POWER), настройки ручками (ILLUM), (FOCUS) и регулировку линейности луча, все другие настройки управляются микропроцессором и их функции и установки могут быть сохранены в памяти.

Органы управления осциллографом можно условно разделить на шесть секций:

1. Органы управления ЭЛТ.

2. Органы управления трактом вертикального отклонения.

3. Органы управления трактом горизонтального отклонения.

4. Органы управления синхронизацией.

5. Органы управления цифровым осциллографом.

6. Органы управления задней панели.

Органы управления ЭЛТ изображены на рис.7.

(1) POWER (выключатель сетевого питания). При нажатии на кнопку загораются все индикаторы на передней панели, в течении нескольких секунд происходит тестирование осциллографа и после установки органов управления в состояние, предшествующее последнему выключения питания, прибор готов к работе.

(2) TRACE ROTATION (поворот) – регулировка изображения параллельно линиям шкалы. Регулировка осуществляется маленькой отверткой.

(3) INTEN (яркость) – регулирует яркость изображения.

(4) FOCUS (фокус) – регулировка фокуса изображения.

( 5) CAL (калибратор) – выход калибратора 0,5В 1кГц, предназначен только для компенсации емкости делителей 1:10 из комплекта осциллографа.

(6) Гнездо заземления. Предназначено для подключения шины заземления для обеспечения безопасности обслуживающего персонала. Гнездо может быть использовано для подключения общей шины при исследовании низко частотных сигналов и сигналов постоянного напряжения.

(7) TEXT/ILLUM (текст /подсветка) – кнопка двойного назначения, осуществляет регулировку яркости служебных символов (регулировка яркости изображения в режиме цифрового осциллографа осуществляется совместно с регулировкой яркости служебных символов) и подсветки экрана. Нажатие на кнопку проводит к появлению на ЭЛТ надписи «ТЕХТ», ручка VARIABLE (9) регулирует яркость служебных символов. Последующее нажатие на кнопку проводит к появлению на ЭЛТ надписи «ILLUM», ручка VARIABLE регулирует яркость подсветки шкалы. Возможности регулировки меняются в последовательности:

«Техт» → «illum» → «техт»

Нажатие на кнопку VARIABLE в режиме «ТЕХТ» приводит к отключению служебной информации на экране ЭЛТ (включая маркерные измерения).

Нажатие на кнопку VARIABLE в режиме «ILLUM» приводит к отключению подсветки экрана.

(8) Курсорные измерения.

Управление курсорными измерениями осуществляется кнопками (8) и кнопкой VARIABLE (9).

Кнопка «∆V–∆T–1/∆Т–off» обеспечивает режим курсорных измерений:

– ∆V – измерение разности напряжений;

– ∆T – измерение временных интервалов;

– 1/∆Т – измерение частоты;

– off – курсорные измерения отключены.

Кнопка «C1–C2–TRK» обеспечивает режим перемещения курсоров:

С1 – перемещение курсора 1, курсор помечен символом ▼ при измерении временных интервалов и ► при измерении амплитуды.

С2 – перемещение курсора 2, курсор помечен символом ▼ при измерении временных интервалов и ► при измерении амплитуды.

TRK (слежение) – оба курсора помечены символами ▼ или ► и перемещаются синхронно

(9) VARIABLE в режиме TEXT/ILLUM регулирует яркость служебных символов и регулирует яркость подсветки.

В режиме курсорных измерений осуществляет плавное и грубое перемещение курсоров. Переключение плавно – грубо осуществляется нажатием на кнопку VARIABLE.

В режиме цифрового осциллографа осуществляет перебор пунктов меню программирования.

(10) ◄МЕМО-9 ►- SAVE /RECALL

Прибор содержит 10 энергонезависимых областей памяти, которые могут использоваться оператором для сохранения установки параметров прибора и их выбора. Это касается всех регулировок, которые устанавливаются с помощью микропроцессора. Нажмите ◄ или ► кнопку, чтобы выбрать требуемый адрес памяти. На экране отображается символ «МЕМО» совместно с цифрами от 0 до 9. Каждое кратковременное нажатие кнопки ► увеличивает цифру адреса памяти (до 9). Каждое кратковременное нажатие кнопки ◄ уменьшает цифры адреса памяти (до 0). При нажатии и удержании кнопки SAVE в течение приблизительно 3 секунд, параметры настройки будут сохранены в памяти. На экране отобразится символ "←┘"

Чтобы вызвать из памяти требуемую установку, выберите требуемую ячейку памяти, нажмите и удерживайте кнопку RECALL в течение приблизительно 3 секунд; на экране отобразится символ «┌». Из памяти будут вызваны необходимые состояния органов управления.

О рганы управления трактом вертикального отклонения изображены на рис.8. Они предназначены для отображения и контроля амплитудных параметров сигналов.

(11) СН 1 (X) (Канал 1) – включение канала 1. В режиме X-Y, входной канал Х-оси.

(12) СН 2 (Y) (Канал 2) – включение канала 2. В режиме X-Y, входной канал Y-оси.

(13) CH1 POSITION – регулировка положения луча канала 1. Регулятор предназначен для установки положения луча по вертикали. В режиме X-Y регулятор не действует.

(14) СН2 POSITION – регулировка положения луча канала 2. Регулятор предназначен для установки положения луча по вертикали. В режиме X-Y предназначен для перемещения луча по оси Y.

(15) ALT/CHOP имеет несколько назначений, используется только при включении двухканального режима.

CHOP – в служебной области экрана отображается символ режима переключения каналов CHOP (прерывистый). На экране наблюдаются изображение обоих каналов. Коммутация между каналами осуществляется с частотой приблизительно 250 кГц.

ALT – в служебной области экрана отображается режим переключения каналов ALT (поочерёдный). Переключение каналов между каналом 1 и каналом 2 происходит постоянно в течение каждого прямого хода развёртки.

(16) ADD-INV имеет несколько назначений, используется только при включении двухканального режима.

ADD – в служебной области экрана отображается режим ADD. На экране отображается либо алгебраическая сумма, либо разность входных сигналов, в зависимости от разности фаз сигналов и положения переключателя INV. В результате оба сигнала отображаются как один сигнал. Для проведения правильных измерений, коэффициенты отклонения для обоих каналов должны быть одинаковы.

INV – устанавливает для канала 2 режим инвертирования. Этот режим при включении обозначается горизонтальной полосой над символом «СН2».

(17) СН1 VOLTS/DIV.

(18) СН2 VOLTS/DIV – вращающиеся ручки для канала 1 и канала 2 имеют двойное назначение. Вращение ручки но часовой стрелке увеличивает чувствительность канала в последовательности 1-2-5, а при вращении в противоположном направлении уменьшает. Диапазон изменения - от 2мВ/дел до 20В/дел. Ручка автоматически становится бездействующей, если канал выключен.

Нажатие на кнопку VOLTS/DIV, сопровождающееся зажиганием красного светодиода VAR (плавно), переводит регулятор в режим плавной регулировки коэффициента усиления канала вертикального отклонения. Повторное нажатие на кнопку VOLTS/DIV переводит регулятор в режим управления входным аттенюатором, красный светодиод гаснет.

Коэффициенты отклонения и дополнительная информация относительно включённых каналов отображаются в служебной области экрана. «СН1 = коэффициент отклонения, используемый вход». Символ «=» относится к калиброванным значениям и заменяется на символ «>» для некалиброванных значений.

(19) Канал 1 AC/DC.

(20) Канал 2 AC/DC – переключатель режима входов усилителя.

При кратковременном нажатии кнопки происходит переключение входа от связи по переменному току АС (символ ~) к постоянному DC (символ =). Установленный режим отображается на экране рядом с установленным коэффициентом отклонения.

(21) СН1 GND-PX10

(22) СН2 GND-РХ 10 – кнопка с двойным назначением.

GND – каждый раз при кратковременном нажатии на кнопку вход вертикального усилителя заземляется. Это отображается соответствующим символом на экране.

РХ10 – при нажатии и удержании кнопки, коэффициент отклонения канала будет увеличиваться в 10 раз. Факт наличия делителя 10:1 отображается на экране перед знаком канала (например «Р10», СН1) В случае перехода к курсорным измерениям напряжения, автоматически будет учитываться наличие пробника. Функция не должна быть активизирована, если не используется делитель 1:10.

(23) СН1-Х. Это гнездо предназначено для подачи сигнала на вход 1 канала. В режиме X-Y, сигналы, поданные на этот вход, используются для X отклонения.

(24) СН2 –Y. Это гнездо предназначено для подачи сигнала на вход 2 канала. В режиме X-Y, сигналы, поданные на этот вход, используются для Y отклонения.

Органы управления трактом горизонтального отклонения приведены на рис.9. С их помощью выбирают режим работы развёртки, корректируют горизонтальный масштаб, расположение и растяжку сигнала.

( 25) POSITION – ручка предназначена для горизонтального перемещения сигналов. В комбинации с кнопкой Х1/ МАG (растяжкой) можно сдвинуть любую часть сигнала на экране. В режиме X-Y используется для перемещения луча по оси X.

(26) TIME/DIV – вращающаяся ручка с двойным назначением. Вращение ручки по часовой стрелке уменьшает коэффициент развёртки в последовательности 1-2-5, а при вращении против часовой стрелки увеличивает. Коэффициент развёртки отображается на экране.

Нажатие на кнопку TIME/DIV, сопровождающееся зажиганием красного светодиода VAR (плавно), переводит регулятор в режим плавной регулировки коэффициента развертки канала горизонтального отклонения. На экране ЭЛТ появится символ «>» для обозначения режима некалиброванных значений. Повторное нажатие на кнопку TIME/DIV переводит регулятор в режим установки калиброванных значений коэффициента развертки, красный светодиод гаснет.

Коэффициенты развертки и дополнительная информация отображаются в служебной области экрана.

(27) X-Y – включение или выключение режима X-Y. В режиме X-Y на экране отображаются коэффициенты вертикального отклонения. Сигнал, определяющий смещение по горизонтали, подается на вход СН1. Сигнал, определяющий смещение сигнала по вертикали, подается на вход СН2. Амплитуда сигналов, подаваемых на этот вход, должна находиться в пределах 1 мВ/дел...20 В/Δ; их частота не должна превышать 500 кГц.

(28) X1/MAG – эта кнопка выбирает режим работы развертки с растяжкой или без растяжки. В режиме растяжки развертка растягивается на величину большую, чем можно увидеть на ЭЛТ. Для просмотра сигнала пользуйтесь ручкой НPOSITION.

(29) MAG FUNCTION (функции в режиме растяжки).

х5, х10, х20 – если выбран режим работы развертки с растяжкой, нажатие на эту кнопку выбирает степень растяжки в 5, 10 или 20 раз.

ALT MAG – если выбран режим работы развертки с растяжкой, нажатие на эту кнопку дает возможность одновременного наблюдения на ЭЛТ сигнала на основной развертке и на развертке с растяжкой. Перемещение линий развертки (основной и растянутой) по горизонтали происходит синхронно.

Органы управления синхронизацией изображены на рис. 10.

О рганы управления синхронизацией управляют запуском развёртки для каждого из каналов и для двухканального режима.

(30) ATO/NML - кнопка и индикаторы.

Нажатие на кнопку позволяет выбрать режим запуска развёртки. Фактическая установка обозначается светящимся индикатором.

Каждый раз при нажатии кнопки происходит изменение режима запуска развёртки в последовательности:

АТО → NML → АТО

АТО – автоматическая синхро-низация. В этом режиме происходит запуск развёртки независимо от наличия синхронизирующего сигнала, или если его частота ниже 10 Гц. Установка уровня запуска развертки осуществляется ручкой TRIGGER LEVEL.

NML – ждущая синхронизация. Запуск развёртки будет осуществляться только при наличии запускающего (входного) сигнала тогда, когда уровень запуска развертки, установленный ручкой TRIGGER LEVEL, находится в пределах от пика до пика сигнала, в противном случае запуска развертки не произойдет и линия развертки не будет отображаться на экране осциллографа. Эффективный диапазон запуска развертки более 25 Гц.

(31) SOURCE – кнопка и индикатор. Нажатие на кнопку позволяет выбрать источник синхронизации развёртки. Фактическая установка обозначается символом на экране. Каждое нажатие на кнопку приводит к выбору источника синхронизации в последовательности:

VERT → CHI → СН2 → LINE → EXT → VERT

VERT – вертикальный выбор. При одновременном исследовании двух сигналов не зависимых друг от друга по частоте, источник синхронизации (канал 1 или канал 2) будет выбираться синхронно с работой коммутатора развертки. Это позволяет получить стабильное изображение сигналов на ЭЛТ.

СН1 – развёртка синхронизируется сигналом от канала 1.

СН2 – развёртка синхронизируется сигналом от канала 2.

Line – развёртка синхронизируется от сети. Это позволяет получить стабильное изображение сигналов, кратных частоте питающей сети.

ЕХТ – развёртка синхронизируется внешним сигналом, подающимся на гнездо EXT.

(32) TV – кнопка выбора синхронизации ТВ-сигналом. Нажатие на кнопку позволяет выбрать синхронизацию развёртки по строкам или кадрам. Фактическая установка обозначается символом на экране (TVV или TVH). Каждое нажатие на кнопку приводит к выбору источника синхронизации в последовательности:

TV-V → TV-H → OFF → TV-V

TV-V – синхронизация осуществляется сигналом кадровой синхронизации, содержащимся в видеосигнале. При этом обратите внимание на правильный выбор наклона полярности сигнала синхронизации. На экране индицируется символ "TV-V".

TV-Н – синхронизация осуществляется сигналом строчной синхронизации, содержащимся в видеосигнале. При этом обратите внимание на правильный выбор наклона полярности сигнала синхронизации. На экране индицируется символ "TV-H".

(33) SLOPE (полярность) – кнопка для выбора наклона сигнала поляризации или выбора полярности видео.

В режиме АВТО или NML полярность выбирают кратковременным нажатием на кнопку, чтобы выбрать фронт сигнала, который используется для запуска генератора развертки. Каждый раз после нажатия кнопки происходит переключение сигнала запуска положительным или отрицательным фронтом сигнала, что отображается на экране ЭЛТ символами "/"или "\".

В режиме ТВ синхронизации, кнопку нажимают для выборы полярности видео сигнала (синхроимпульс вверх или вниз), которая будет отображена символом положительного видео сигнала «+» или «-» символом отрицательного видео сигнала.

(34) COUPLING – выбор фильтра синхронизации. Фактическая установка фильтра обозначается символом на экране. При каждом нажатии на кнопку COUPLING происходит выбор сигнала синхронизации в последовательности:

АС → HFR → LFR → АС

АС (переменный) – в этом режиме происходит исключение из сигнала синхронизации постоянной составляющей и сигналов частотой ниже 20 Гц. Режим фильтра НЧ используется при наблюдении сигнала с большой постоянной составляющей.

HFR (ВЧ фильтр) – отфильтровывает из входного сигнала синхронизации высокочастотные компоненты выше 50 kHz. Этот фильтр удобен для обеспечения устойчивой синхронизации сигналов с низкой частотой и сложной формой.

LFR (НЧ фильтр) – отфильтровывает из входного сигнала синхронизации высокочастотные компоненты ниже 30 kHz, в том числе и постоянную составляющую. Режим LFR удобен для создания устойчивой синхронизации высокочастотных сигналов сложной формы и устранения влияния сигналов низкой частоты или помех электросети.

(35) TRIGGERING LEVEL – уровень синхронизации. Вращение ручки приводит к изменению уровня, при котором происходит запуск развертки, это особенно полезно при наблюдении сигнала наклонной формы. Примерное значение уровня запуска (он выражается в вольтах) индицируется на экране осциллографа. Вращение ручки против часовой стрелки приводит к смещению уровня запуска развертки в отрицательную область. Вращение ручки по часовой стрелке приводит к смещению уровня запуска развертки в положительную область. Когда уровень синхронизации не установлен должным образом, устойчивое изображение сигнала на экране осциллографа получить не возможно.

Свечение светодиода TRG означает наличие режима синхронизации. На низких частотах возможно моргание светодиода синхронно с запуском линии развертки.

(36) HOLD OFF (стабильность). При исследовании сложных сигналов, регулировкой уровня запуска развертки не всегда возможно добиться устойчивой синхронизации. Положение ручки HOLD OFF определяет величину задержки запуска развертки в зависимости от установленного коэффициента развертки. Вращение ручки позволяет добиться более устойчивого изображения сигнала. В крайнем левом положении регулятора задержка запуска минимальна, в крайнем правом максимальна.

(37) TRIG EXT – вход сигнала внешней синхронизации.

Органы управления цифровым осциллографом изображены на рис. 11.

( 38) STORAGE/REAL TIME (цифровой осциллограф /аналоговый осциллограф) – нажатием на кнопку переключают режимы аналогового и цифрового осциллографа. Управление кнопками 39...42 становится возможным только при включении режима цифрового осциллографа. Включение режима цифрового осциллографа сопровождается миганием зеленого светодиода «RUN», означающего процесс дискретизации входного сигнала. Переключение в режим аналогового осциллографа происходит повторным нажатием на кнопку STORAGE.

(39) MENU – нажатие на эту кнопку активизирует вспомогательные режимы управления: вид огибающей, количество усреднений, вид представления сигнала на экране, управление записью/считыванием сигнала. Режим, доступный в настоящий момент, отображается в верхней части экрана. Выбор других режимов осуществляется регулятором (9).

(40) RUN/STOP – нажатие на кнопку RUN останавливает процесс дискретизации входного сигнала, входной сигнал фиксируется на экране, зеленый светодиод гаснет. На экране появляется надпись «STOP». Повторное нажатие на кнопку запускает процесс аналогово-цифрового преобразования, светодиод снова мигает.

(41) SINGLE – нажатие на кнопку включает режим однократного запуска развертки. Развертка будет запущена первым синхронизирующим сигналом, при этом условия синхронизации должны быть установлены заранее. При включении режима «SINGLE» развертка автоматически переключается в ждущий режим (зажигается светодиод NML), это дает возможность запуска развертки только при поступлении на вход синхронизирующего сигнала. Нажатие на кнопку RUN/STOP устанавливает режим готовности однократного запуска цифровой развертки и стирает с ЭЛТ предыдущий сигнал.

(42) UTILITY – внутреннее программное обеспечение осциллографа включает в себя несколько утилит для обмена данными с ЭВМ (выбор скорости передачи данных, установка режима дистанционного управления, возврат к заводским установкам).

Органы управления задней панели приведены на рис. 12.

( 43) Переключатель выбора напряжения сети с встроенным предохранителем.

(44) Входное гнездо для подсоединения шнура питания.

(45) CHI Output – выход канала 1 (BNC гнездо). Этот выход может использоваться для подключения частотомера или другого прибора.

(46) Вход Z – BNC гнездо. Для модуляции луча по яркости внешний сигнал подается на усилитель Z. Яркость уменьшается при подаче положительного сигнала, и увеличивается при отрицательном.

(47) Разъем RS-232 – для подключения компьютера к осциллографу.

6.3. Экранная графика

На экране осциллографа, в режиме аналогового осциллографа, отображается информация об установленные режимах органов управления. Не отображается только информация о вращающихся ручках, таких как FOCUS, ILLUM. Расположение символов отображаемой информации иллюстрируется рис. 13.

В режиме цифрового осциллографа на экране осциллографа отображается информация об установленных режимах органов управления и выбранных режимах работы. Расположение символов отображаемой информации иллюстрируется рис.14.

7. Генератор сигналов специальной формы

SFG-2104 является функциональным генератором, воспроизводящим высокоточный по частоте сигнал с высоким разрешением. Генератор воспроизводит синусоидальный сигнал, меандр и треугольник.

Внешний вид передней панели генератора сигналов SFG-2104 приведен на рис. 15.

( 1) POWER – включение питания: нажать для включения питания и активации дисплея, повторно нажать для выключения прибора.

(2) Основная функциональная клавиша WAVE клавиша устанавливает в циклическом режиме форму выходного сигнала генератора (синус, треугольник, меандр). После нажатия кнопки соответствующий индикатор формы сигнала отображается на дисплее.

(3) Кнопки ввода значений (вспомогательные функциональные клавиши): нажать 0...9 для ввода значений, затем кнопку требуемых единиц величин для окончания ввода. Если нажата клавиша SHIFT, то прибор будет выбирать вспомогательные функции, при этом подсвечивается индикатор клавиши SHIFT.

(4) Клавиши единиц: используются для выбора соответствующих единиц и установки введенного значения частоты (МГц, кГц, Гц) или скважности в нормальном режиме.

(5) Клавиши модификаций: используются для выбора числового разряда величины. Затем можно вращать ручку для увеличения или уменьшения значения в данном разряде.

(6) Индикаторы формы выходного сигнала: показывают форму сигнала на основном выходе и текущую выполняемую функцию.

(7) Индикатор вспомогательных функций: при нажатии SHIFT, прибор переходит в выбор вспомогательных функций и данный индикатор подсвечивается.

(8) Индикатор единиц величин: для индикации размерности величины, отображаемой на дисплее.

(9) Индикатор аттенюатора: индицирует включение аттенюатора 20 дБ.

(10) Индикатор скважности: отображает скважность импульсов на основном выходе (только для режима меандра).

(11) Индикатор выхода ТТЛ/КМОП: показывает текущий статус выхода ТТЛ/КМОП.

(12) Дисплей: 9 разрядный дисплей отображает значения величин и информацию о частоте сигнала на основном выходе. Индикатор DUTY отображает значение скважности сигнала на основном выходе в режиме генерации меандра. Индикаторы ЕХТ и CONT показывают, что работает режим измерения внешней частоты.

(13) Разъем основного выхода: тип BNC с внутренним сопротивлением 50 Ом.

(14) Разъем выхода сигналов ТТЛ/КМОП: для выхода ТТЛ/КМОП совместимых сигналов. При нажатии клавиш SHIFT+9 и утопленной ручке ТТЛ/КМОП (17), на разъеме будет ТТЛ-сигнал. Если отжать кнопки, то вращением ручки (17) можно настроить КМОП-совместимый уровень выходного сигнала 5-15 Впик.

(15) Контроль амплитуды и аттенюатора: Поверните ручку по часовой стрелке для максимальной амплитуды и против часовой - для минимальной. Поднимите ручку для включения добавочного ослабления 20 дБ.

(16) Контроль постоянного смещения: поднимите ручку для выбора любого уровня смещения в пределах ±5 В на нагрузке 50 Ом (вращение по часовой стрелке положительное смещение, против часовой – отрицательное).

(17) Переключатель ТТЛ/КМОП: При нажатии SHIFT+9 и утопленной ручке, на выходе (9) будет ТТЛ-сигнал. Если отжать кнопки, то вращением ручки можно настроить КМОП-совместимый уровень выходного сигнала 5-15 Впик на выходе (14).

(18) Индикаторы режима внешнего частотомера, модуляции и ГКЧ: эти индикаторы показывают текущий статус внешнего частотомера, ГКЧ или модуляции и текущие операции. Индикатор AM показывает установку режима внутренней амплитудной модуляции, индикатор FM-режим внутренней частотной модуляции, индикатор SWEEP – режим линейного или логарифмического качания частоты, индикатор COUNT показывает статус работы частотомера. Индикатор ЕХТ определяет, что задействован внешний источник для режимов частотомера, модуляции и ГКЧ.

(19) Контроль времени качания и выбора линейного/логарифмического качания частоты: поверните ручку по часовой стрелке для установки максимального времени качания, против часовой - для минимального. Линейный закон качания выбирается при утопленной ручке, логарифмический – при поднятой.

(20) Настройка полосы качания и выбор АМ/ЧМ: в режиме ГКЧ поворот ручки по часовой стрелке устанавливает максимальную полосу качания, против часовой – минимальную. В режиме модуляции поворот ручки по часовой стрелке устанавливает максимальную девиацию частоты или коэффициент амплитудной модуляции, против часовой – минимальную. Для выбора режима ЧМ необходимо утопить ручку, для AM – поднять.

(21) Вход внешнего измерения частоты: разъем типа BNC для подачи внешнего сигнала на частотомер. Параметры входа: 1 МОм//150 пФ.

(22) Выбор времени счета: индикатор времени счета внешнего частотомера. При активации функции внешнего частотомера индикатор будет мигать в последовательности 0,01; 0,1; 1 или 10 секунд. Выбор соответствующего времени счета производится вращением ручки (5).

(23) Индикатор переполнения: в режиме внешнего частотомера индикатор показывает, когда измеряемая частота превышает выбранный предел измерений.

8. Порядок выполнения работы

8.1. Измерение максимальной величины периодического напряжения

1. Включить осциллограф GRS-6052A нажатием кнопки POWER. Осциллограф готов к проведению измерений через 15 мин после включения.

2. Подать сигнал на гнездо СН1. Источником сигнала является один из генераторов SFG-2104.

3. Подключить к генератору цифровой мультиметр GDM-8145. Кнопка TRUE RMS в отжатом положении (измерение переменной составляющей), кнопка AC/DC в положении AC (нажата). Предел измерения 2В.

4. Установить на генераторе частоту выходного сигнала, равную 900 Гц (0,9 кГц). Форма сигнала – меандр, среднеквадратическое значение (контролируется по цифровому вольтметру) от 1 до 2В.

5. В табл. 1 занести значение, полученное на вольтметре, определить погрешность и амплитудное значение входного сигнала.

Формулы для расчета погрешности цифрового вольтметра приведены в табл. 2, коэффициент амплитуды – в табл.3.

6 . Провести курсорные измерения двойного пикового напряжения U_2пик на осциллографе (рис. 16). Результат измерения и шаг перемещения (установки) курсоров занести в табл. 1.

Табл. 1

Частота, кГц	Форма сигнала	Показания вольтметра UV ± ΔUV, В	КА	Двойное пиковое U 2КА·UV, В	Шаг установки курсоров осциллог-рафа ΔUmin, В	Относ. погреш-ность δосц U, %	Результат осцилл. измерений U2ПИК ± ΔU2ПИК, В
0,9	меандр
	синус
	треуг.
5	меандр
	синус
	треуг.

Табл. 2

Диапазон	Разрешение	Погрешность в полосе частот
		45 Гц – 1кГц	1–2 кГц	2–10 кГц	10–20 кГц	20–50 кГц
10–200 мВ	10 мкВ	0,005UИЗМ±15 ед. мл. разряда		0,01UИЗМ ± 15 ед. мл. разряда	0,02UИЗМ± 30 ед. мл. разряда	0,05UИЗМ± 30 ед. мл. разряда
0,1–2 В	100мкВ
1–20 В	1 мВ
10–200 В	10 мВ	0,5%+15 ед. мл.раз.	Не нормируется
100–1000В	100 мВ

Табл. 3

Входной сигнал	меандр	синус	треугольник
Коэффициент амплитуды КА	1,0	1,414	1,732

Рассчитать погрешность осциллографических измерений δ_осцU, учитывая, что пределы допускаемого значения основной погрешности коэффициентов отклонения каналов СН1 и СН2 составляют:

– для коэффициентов отклонения 1 мВ/дел и 2 мВ/дел при непосредственном входе ±5%;

– для коэффициентов отклонения от 5 мВ/дел до 20 В/дел при непосредственном входе ±3%.

Погрешность отсчета δ_отсч может быть определена через вертикальный размер изображения или с использованием шага курсора. В последнем случае она будет определяться по формуле

,

где U_ИЗМ – измеренное значение напряжения.

7. Изменяя на генераторе вид выходного сигнала (треугольный, синусоидальный, меандр) и варьируя среднеквадратическое значение (контролируется по цифровому вольтметру) в пределах от 1 до 2В, заполнить таблицу 1 для частоты выходных сигналов, равной 900Гц.

8. Переключить предел измерения цифрового вольтметра на 20В. Изменяя на генераторе вид выходного сигнала (треугольный, синусоидальный, меандр) и варьируя среднеквадратическое значение (контролируется по цифровому вольтметру) в пределах от 5 до 6В, заполнить таблицу 1 для частоты выходных сигналов, равной 5кГц.

9. Отключите цифровой вольтметр.

10. Отключите курсоры осциллографа.

8.2. Получение суммы сигналов.

1. Подайте сигнал прямоугольной формы с частотой 5кГц и размахом 5В на гнездо СН1.

2. Подайте сигнал треугольной формы с частотой 50кГц и размахом 5В от другого генератора на гнездо СН2.

3. Включите двухканальный режим работы осциллографа нажатием кнопки СН2.

4. Установите значения коэффициентов вертикального отклонения 2В/дел для каждого канала.

5. Установите значение коэффициента развертки 0,1 mс/дел или 50µс/дел.

6. Вращая ручки POSITION первого и второго канала, получите непересекающиеся изображения входных сигналов.

7. Нажмите кнопку ADD (суммирование сигналов).

8. Изменяя форму сигнала на канале СН1 (на первом генераторе), посмотрите, как изменяется сумма сигналов.

9. Установите на первом генераторе (канал СН1) прямоугольную форму сигнала. Клавишами модификации частоты на втором генераторе (канал СН2) выберите наименьший разряд. Ручкой изменения частоты измените частоту треугольных импульсов последовательно от 49,9997кГц до 50,0003кГц. Что происходит? Объясните наблюдаемое явление.

10. Установите на двух генераторах синусоидальные сигналы. Амплитуду сигнала со второго генератора (канал СН2) сделайте минимальной. Получите сумму сигналов. На экране – модель сигнала с помехой. Меняя амплитуду сигнала со второго генератора, посмотрите, как изменяется суммарный сигнал.

11. Выключите режим суммирования, нажав на кнопку ADD.

8.3. Синусоидальная развертка в осциллографе.

1. Установите на двух генераторах синусоидальные сигналы частотой 10 кГц и амплитудой 5 В.

2.Установите значения коэффициентов вертикального отклонения 1В/дел для каждого канала.

3. Получите устойчивое изображение двух синусоид.

4. Установите режим X-Y, нажав на кнопку X-Y. На экране – фигура Лиссажу.

5. Переключите осциллограф в цифровой режим, нажав кнопку STORAGE.

6. Перерисуйте фигуру Лиссажу в таблицу 4.

Табл. 4

	1 : 1	1 : 2	1 : 3	2 : 3
фигура Лиссажу

7. Изменяя частоту сигнала на втором входе, заполните таблицу 4.

8. Переключите осциллограф в аналоговый режим, нажав кнопку STORAGE. Посмотрите, как изменяются фигуры Лиссажу.

9. Выключите режим X-Y, нажав на кнопку X-Y.

10. Выключите двухканальный режим работы, нажав на кнопку СН2.

11. Отключите генератор от второго входа (канал 2).

8.4. Модуляция яркости луча

1. На вход СН1 подать синусоидальный сигнал частотой 1 кГц и амплитудой 5 В.

2. На Z-вход, расположенный на задней панели осциллографа, подать прямоугольный сигнал частотой 10 кГц. Регулятор амплитуды на генераторе – в крайнем левом положении.

3. Изменяя амплитуду сигнала на Z-входе от минимального до максимального значения, убедиться в наличии модуляции яркости луча.

4. Изменяя частоту сигнала на Z-входе с шагом 10 кГц, определить максимальное значение частоты f_Z для различных форм сигналов f_X, при котором еще можно установить соотношение частот двух сигналов. Результаты занести в табл. 5.

5. Отключить источник сигналов от Z-входа осциллографа.

Табл. 5.

Частота fX	Форма сигнала на канале 1	Максимальная частота fZ
1 кГц	синус
	меандр
	треугольник

8.5. Измерение временных интервалов

1. На первый вход подать прямоугольный сигнал частотой 1÷2 МГц и амплитудой 5 В.

2. Получить устойчивое изображение сигнала на осциллографе.

3. Измерить период сигнала Т. Результат занести в таблицу 6.

Табл. 6.

Измерение	Шаг установки курсоров осциллог-рафа ΔТmin, с	Значение коэффиц. MAG 5:10:20	Основная погрешность коэфф. развертки, , %	Погрешность отсчета, δотсч ,%	Результат измерений T±ΔТ, с
Период
Длительность переднего фронта
Длительность заднего фронта
Период TTL/CMOS
Длительность переднего фронта
Длительность заднего фронта

4. Увеличить чувствительность осциллографа по горизонтальной оси до максимума (растянуть сигнал). Нажать на кнопку X1/MAG. Нажимая на кнопку х5:10:20, выбрать максимальную растяжку, при которой изображение сигнала не расслаивается.

5 . Измерить длительность переднего и заднего фронтов импульса (рис. 17). Результат измерения занести в таблицу 6. На экране осциллографа для таких измерений нанесена специальная разметка (0%,10%, 90%, 100%)

6. Определить погрешность. Предел допускаемого значения основной погрешности коэффициентов развертки составляет:

– для основной развертки ±3%;

– при растяжке в 5 и 10 раз ±5%;

– при растяжке в 20 раз ±8%.

7. Подать на первый вход осциллографа сигнал с выхода генератора TTL/CMOS OUTPUT; измерить период сигнала и длительность переднего и заднего фронтов. Результаты занести в таблицу 6.

9. Контрольные вопросы

1. Назначение электронно-лучевых осциллографов.

2. Структурная схема и принцип действия электронно-лучевой трубки.

3. Чувствительность электронно-лучевой трубки.

4. Как формируется изображение на экране ЭЛТ?

5. Как осуществляется изменение яркости луча?

6. Формирование изображения фигуры Лиссажу.

7. Почему движется фигура Лиссажу при работе осциллографа в аналоговом режиме?

8. Погрешности осциллографических измерений.

9. Принцип действия цифрового осциллографа.

10. Библиографический список

1.

2. Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк., 2001.

3. Сборник руководств к лабораторным работам по курсу "Метрология, стандартизация и сертификация". – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005.