Описание установки

Рис. 5

Для изучения электронного осциллографа используется звуковой генератор PQ, а также преобразователь импульсов ПИ. Напряжение питания на преобразователь импульсов поступает от источника питания ИП (рис. 5). Преобразователь импульсов преобразует синусоидальное напряжение звукового генератора в прямоугольные импульсы той же частоты. Для получения прямоугольных импульсов на выходе ПИ следует нажать кнопку « П ». Скважность импульсов регулируется кнопкой «скважность – грубо» и ручкой «скважность – точно». Следует помнить, что для надежной работы ПИ напряжение, поступающее на ПИ с звукового генератора, должно составлять 2 – 3 В.

Порядок выполнения работы

Задание 1. Исследование синусоидального сигнала звукового генератора.

1. Ознакомиться с описанием используемых приборов.

2. Включить осциллограф в сеть и настроить его.

3. Подать напряжение от звукового генератора на вход У осциллографа и получить на экране устойчивое изображение нескольких периодов сигнала.

4. Измерить период сигнала и рассчитать его частоту.

5. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.

6. Повторить измерение частоты сигнала звукового генератора на 3 – 4 различных частотах.

7. При любой частоте сигнала звукового генератора PQ установить его больший вертикальный размер в пределах рабочей части экрана.

8. Измерить амплитуду сигнала.

9. Сравнить полученный результат с показанием вольтметра звукового генератора (учтите, что показания вольтметра генератора соответствуют эффективному значению напряжения).

Таблица 1

№	Период сигнала в делениях		Период сигнала в секундах	Частота сигнала	Показания PQ

Задание 2. Исследование импульсного сигнала.

1. Собрать схему, изображенную на рис. 5.

2. Подобрав достаточное усиление и частоту развертки на осциллографе, получить устойчивую картину прямоугольных импульсов на экране и зарисовать ее.

3. И

   

   Рис. 6

   змерить периодТ и длительность прямоугольных импульсов и определить скважность импульса(рис. 6).

4. Результаты занести в табл. 2.

5. Повторить измерение импульса, его длительности и скважности при других частотах звукового генератора.

Таблица 2

№	Т, с	, с	Q

Задание 3. Наблюдение фигур Лиссажу, возникающих при сложении

колебаний, происходящих во взаимно перпендикулярных направлениях.

П

Рис. 7

ри подаче синусоидальных напряжений одновременно на горизонтальные и вертикальные пластины трубки осциллографа луч будет находиться под действием двух взаимно перпендикулярных отклоняющих сил. В зависимости от амплитуды, частоты и фазы подаваемых напряжений на экране осциллографа будут получаться различные фигуры, называемые фигурами Лиссажу.

1. Собрать схему, изображенную на рис. 7.

2. Изменяя частоту сигнала звукового генератора, получить и зарисовать фигуры Лиссажу при соотношении частот 1:1; 1:2; 1:3; 2:3.

3. Соотношение частот можно определить как по шкале генератора, так и по виду фигуры. Отношение частот колебаний равно отношению числа касаний фигуры с прямой параллельной оси Хи с прямой параллельной осиУ.

4. Результаты измерений и рисунки поместить в табл. 3.

Таблица 3

№	Частота	Соотношение частот, определенное по виду фигур	Вид фигуры

Задание 4. Наблюдение кривой изменения тока в одно- и

двухполупериодном выпрямителе

Для получения одно- и двухполупериодного выпрямителя тока используется выпрямитель, собранный по мостовой схеме (рис. 8).

Рис. 8

Рис. 9

1. Собрать схему, изображенную на рис. 9.

2. Вход Уосциллографа соединить с клеммами А и В на панели моста.

3. На выпрямитель подать напряжение 6,3 В от источника питания.

4. Включить генератор развертки осциллографа и получить устойчивую картину изменения тока от времени при однополупериодном выпрямлении. Зарисовать картину в тетрадь.

5. Вход Уосциллографа соединить с клеммами С и В на панели моста и получить на экране осциллографа устойчивую картину изменения тока от времени при двухполупериодном выпрямлении. Зарисовать картину в тетрадь.

Контрольные вопросы

1. Из каких элементов состоит осциллограф?

2. Устройство электронно-лучевой трубки.

3. Электронная пушка. Назначение катода, первого и второго анодов. Действие отклоняющих пластин.

4. Доказать, что смещение луча на экране пропорционально напряжению на отклоняющих пластинах.

5. Что называется чувствительностью трубки и как она зависит от ускоряющего напряжения и расстояния между пластинами ?

6. Каково назначение и принцип действия генератора развертки ? Как наблюдать изменение одной физической величины в зависимости от изменения другой? Условие получения устойчивой картины на экране осциллографа.

7. Назначение усилителей отклоняющих пластин.

8. Как измерить с помощью осциллографа период исследуемого сигнала, напряжение исследуемого сигнала?

9. Как с помощью электронно-лучевого осциллографа получить фигуры Лиссажу и определить по их виду частоту исследуемого сигнала?

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 2 – М.: Наука , 1982.

2. Безус В.А., Гефан Ю.Л. Лабораторный практикум «Изучение измерительных приборов. Исследование периодических сигналов с помощью осциллографа.» – М.: МИФИ, 1979.

3. Гольдин Л. Л. Лабораторные занятия по физике. – М.: Наука, 1983, стр. 94.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 14