Решение:

Полная структурная схема электронного осциллографа приведена на рисунке 5.

Осциллограф содержит три канала: X и Y и Z. Канал Y, являющийся каналом вертикального отклонения, содержит аттенюатор, предварительный и оконечный усилители, линию задержки. Линия задержки служит для задержки сигнала, что, как будет показано далее, иногда требуется при измерении импульсных сигналов.

Канал X содержит переключатель входа, усилитель горизонтального отклонения, устройство запуска, генератор развертки и оконечный усилитель. Через переключатель входа сигнал синхронизации подается либо с предварительного усилителя канала Y, либо с. входного зажима X. На вход канала X может подаваться либо сигнал внешней синхронизации, либо исследуемый сигнал. При работе с генератором развертки осциллографа переключатели S1 и S2 устанавливаются в нижнее положение, сигнал синхронизации поступает на устройство запуска развертки. Пилообразное напряжение с оконечного усилителя поступает на Х-пластины ЭЛТ. Отключается генератор развертки при переводе переключателей S1 и S2 в верхнее положение. В этом случае сигнал с входа канала X через переключатели входа и каскады усилителей поступает на ЭЛТ. Переключатели S3 и S4 служат для отключения отклоняющих пластин от оконечных усилителей. При этом сигналы можно подавать непосредственно на пластины X и Y, минуя соответствующие каналы. Отключение выходных цепей усилителей необходимо для исключения искажений полезного сигнала при его подаче непосредственно на отклоняющие пластины.

Канал Z предназначен для управления яркостью ЭЛТ. Он содержит усилительограничитель и устройство управления яркостью. Сигнал с выхода канала Z поступает на модулятор ЭЛТ. Для повышения точности измерений параметров сигнала в состав осциллографа включается калибратор амплитуды и длительности. Сигнал калибратора обычно выводится на переднюю панель осциллографа и с помощью соединительного кабеля может быть подан на вход канала Y.

Рисунок 5 – Структурная схема электронного осциллографа

На рисунке 6 показаны осциллограммы для различных сигналов горизонтальной раз-

вертки.

0,25мс; 8

а)

б)

в)

г)

Рисунок 6 – Осциллограммы, получаемые на экране осциллографа

Задача 7

На экране осциллографа получена фигура Лиссажу, приведенная в таблице 6. Известно, что f_y =1 кГц. Определить f_x и время, за которое луч описывает фигуру на экране. Привести функциональную схему для получения круговой развертки.

Таблица 6 – Исходные данные к задаче 7

Вариант	Фигура Лиссажу
10

n_x = 2 x n_y = 4

Рисунок 7 – Фигура Лиссажу

Известно, что f_y =1 кГц. Определим f_x по формуле

f^y ⋅n^y

fx = (22) n_x

f xкГц

Луч описывает на экране фигуру за время равное

1 (23)

_T =

f _x

T мc

Функциональная схема для получения круговой развертки выглядит следующим образом

u

Рисунок 8 – Функциональная схема для получения круговой развертки

Ответ: f_x = 2 кГц; T = 0,5 мс.

Задача 9

Для определения расстояния до места повреждения изоляции одного из проводов симметричной цепи протяженностью более l км был применен метод Муррея. Привести электрическую принципиальную схему измерения, написать уравнения при равновесии схемы.

Рассчитать расстояние до места повреждения lx, если при измерении были получены

результаты, приведенные в таблице 7.

Таблица 7 – Исходные данные к задаче 9

Параметр	τа , Ом	τВ , Ом	τдоб, Ом	Rшл, Ом	l, км
Значение для В-10	990	90	30	600	15

Решение:

Электрическая принципиальная схема измерения для метода Муррея имеет вид

Рисунок 9 – Электрическая принципиальная схема измерения методом Муррея

Для этой схемы условие равновесия определяется выражением:

^rа ^⋅(r_x ^{+ r}доб ^{) = r}В ^⋅(Rшл ^{− r}_x⁾ (24)

Для определения расстояния lx до места повреждения используем пропорциональность

сопротивления провода его длине:

rx lx

= ,

R_шл 2l (25)

следовательно, l_x будет равно

2l r⋅ ^x

l_x = (26)

R_шл

rа ⋅rx + rа ⋅rдоб = rВ ⋅ Rшл − rВ ⋅rx (27)

x = rВ ⋅ Rrшла +−rrВа ⋅rдоб (28)

r

r_xОм

l_xкм

Ответ: l_x = 1,125 км.

Задача 10

Привести электрическую принципиальную схему измерения рабочего усиления четырехполюсника методом разности уровней с применением схемы «известного генератора». Дать вывод формулы для определения рабочего усиления Sp через абсолютные уровни по напряжению. Рассчитать величину Sp, используя исходные данные. Таблица 8 – Исходные данные к задаче 10

Параметр	E/2, мВ	U2, мВ	Z1, Ом	Z2, Ом
Значение для В-10	30	600	600	150

Решение:

Электрическая принципиальная схема измерения рабочего усиления четырехполюсни-

ка методом «известного генератора» имеет вид

Рисунок 10 –Принципиальная схема измерения рабочего усиления четырехполюсника методом «известного генератора»

Данная схема дает возможность измерить рабочее усиление Sp через абсолютные уровни по напряжению

Sp = PН₂ - PН₁ -10lg | Z₂ / Z₁ | , (29)

где P_Н1 – абсолютный уровень по напряжению, показанный измерителем уровня (ИУ) в

нижнем положении ключа на выходе магазина затуханий (МЗ) при нулевом значении его затухания;

P_Н2 – абсолютный уровень по напряжению, показанный на выходе четырехполюсника в верхнем положении ключа К.

Рабочее усиление Sp равно рабочему затуханию, взятому с обратным знаком.

PН₂ - PН₁ = 20lg (U₂ / 0,75) - 20lg (U₁ / 0,75) = 20 lg(U₂ / U₁) (30)

U₁ определим по формуле

Uвх = U₁ = E/2 (31)

Таким образом, окончательная формула для определения рабочего усиления имеет вид:

Sp = 20 lg(U₂ / (Е/2)) - 10lg | Z₂ / Z₁ | (32)

Sp = 20 lg(600 / 30) - 10lg | 150 / 600 | = 32,04 дБ

Ответ: Sp = 32,04 дБ.