Главная страница
Навигация по странице:

  • Кафедра Теоретических основ радиотехники

  • Тема: Электронно-лучевой осциллограф

  • Основные теоретические положения

  • Экспериментальные результаты

  • Обработка результатов эксперимента

  • Протокол наблюдений

  • Электронно-лучевая трубка. Лаба1_ОМРИ_Быкова. Электроннолучевой осциллограф


    Скачать 0.7 Mb.
    НазваниеЭлектроннолучевой осциллограф
    АнкорЭлектронно-лучевая трубка
    Дата10.10.2021
    Размер0.7 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛаба1_ОМРИ_Быкова.docx
    ТипОтчет
    #244694

    МИНОБРНАУКИ РОССИИ

    Санкт-Петербургский государственный

    электротехнический университет

    «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

    Кафедра Теоретических основ радиотехники


    отчет

    по лабораторной работе №3

    по дисциплине «Основы метрологии и радиоизмерений»

    Тема: Электронно-лучевой осциллограф



    Студентка гр. 9182




    Быкова Е.С.

    Преподаватель




    Сосновский В.А.


    Санкт-Петербург

    2021

    Цель работы

    Изучение структурной схемы и принципа действия лучевого и двухлучевого осциллографов, основных методов осциллографических измерений, а также получение навыков проведения осциллографических измерений.
    Основные теоретические положения

    ЭЛО – прибор, который предназначен для исследования формы и измерения амплитудных и временных параметров электрических сигналов. Основным элементов ЭЛО является ЭЛТ с электростатическим управлением лучом. Эмитированным катодом К поток электронов ускоряется и фокусируется тремя анодами А1, А2, А3 и бомбардирует люминесцентный экран, вызывая свечение. Плотность потока электронов регулируется потенциалом модулятора М, при этом меняется яркость свечения. Две пары пластин ЭЛТ отклоняют луч в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Исследуемый сигнал как функция времени u=f(t) изображается в прямоугольной системе координат, абсциссой которой является время, а ординатой – мгновенное значение сигнала. Для получения равномерной шкалы оси времени необходимо, чтобы луч откланялся в горизонтальном направлении с постоянной скоростью. Для этого к горизонтально отклоняющим пластинам подводится линейно изменяющееся (пилообразное) напряжение. Исследуемый сигнал подводится к вертикально отклоняющим пластинам. В результате, траектория луча на экране образует осциллограмму, соответствующую форме исследуемого сигнала.

    Структурная схема универсального осциллографа представлена на рисунке 3.1.



    Данная схема состоит из каналов вертикального отклонения Y и горизонтального отклонения Х; также канала Z, служащего для модуляции яркости луча, ЭЛТ и калибратора. Осциллограф также содержит блок питания, который на схеме не показан. Канал вертикального отклонения служит для усиления или ослабления входного сигнала до уровня, удобного для наблюдения на экране ЭЛТ, и включает калиброванный аттенюатор, предварительный усилитель, линию задержки и оконечный усилитель. Канал горизонтального отклонения предназначен для создания развертывающего напряжения, синхронного с исследуемым сигналом, и включает устройство синхронизации и запуска, генератор развёртки, оконечный усилитель Х. Усилитель канала Z усиливает импульсы, поступающие от генератора развёртки на модулятор ЭЛТ, чем обеспечивает подсветку траектории луча во время прямого хода развёртки. При этом длительность импульса подсветки и его положение совпадает с длительностью прямого хода напряжения развёртки.

    Основные характеристики универсальных осциллографов:

    Рабочая часть экрана – часть экрана, в пределах которой нормированы основные погрешности измерения.

    Полоса пропускания канала Y – диапазон частот, в пределах которого значение амплитудно-частотной характеристики не отличается более, чем на 3 дБ (0,707) от её значения на опорной (относительно низкой) частоте. Полоса пропускания задается верхней граничной частотой fв. Рабочий диапазон частот осциллографа обычно меньше и определяется граничной частотой fгр, на которой коэффициент отклонения составляет 0,95 от значения на опорной частоте.
    Время нарастания переходной характеристики канала Y – интервал времени, в течение которого переходная характеристика нарастает от уровня 0,1 до уровня 0,9 установившегося значения. Время нарастания tн – 350/fв, где tн выражено в наносекундах а fв – в мегагерцах.

    Входное сопротивление и входная ёмкость канала Y осциллографа. Эти параметры влияют на методическую погрешность измерения, связанную с нарушением электрического режима исследуемой цепи при подключении к ней осциллографа. Для уменьшения этого влияния используют выносные делители напряжения, характеризующиеся большим входным сопротивлением и малой входной ёмкостью.

    Коэффициент отклонения K0 – отношение напряжения входного сигнала к отклонению луча, вызванному этим напряжением, В/дел, или мВ/дел. Величина, обратная коэффициенту отклонения, называется чувствительностью. Регулировка коэффициента отклонения осуществляется во входном аттенюаторе.

    Коэффициент развёртки Kр – время, за которое луч проходит одно деление шкалы на экране ЭЛТ. Регулировка коэффициента развёртки производится изменением длительности прямого хода tпр генератора развёртки.

    Экспериментальные результаты

    1. Измерение параметров напряжения развёртки осциллографа С1-65

    а1, дел

    а2, дел

    Кр

    tпр=а1Кр

    Тр=а2Кр

    b, дел

    К0

    Um=bK0

    6

    7

    1 mc

    6

    7

    4

    0,5 V/div

    2 B

    Таблица 1. Таблица значений параметров напряжения развёртки осциллографа С1-65

    1. Измерение параметров периодической последовательности прямоугольных импульсов генератора Г5-54

    Параметр

    Установленный параметр генератора

    a или b , дел

    Кр или К0

    Измеренный параметр Аи=аКр или bK0



    Т = 1/F

    20 мкс

    7,7

    20 мкс

    154*10-6

    670%

    tc

    50 мкс

    7,4

    20 мкс

    148*10-6

    196%

    τ

    7 мкс

    0,6

    10 мкс

    6*10-6

    -14,3%

    Um

    20х0,03:10В

    4

    20 mV

    80*10-3

    700%

    Таблица 2. Таблица значений параметров периодической последовательности прямоугольных импульсов генератора Г5-54

    Один импульс последовательности осциллографа С1-65 в режиме внутренней синхронизации


    Осциллограф С1-65 в режиме внешней синхронизации


    Осциллограф С1-82 в режиме внешней синхронизации


    Осциллограф С1-82 в режиме внутренней синхронизации



    1. Измерение параметров прямоугольных импульсов в режиме растяжки длительности развёртки

    τу

    τ

    τф

    τc




    а, дел

    Кр

    τ=аКр

    а, дел

    Кр

    τф=аКр

    а, дел

    Кр

    τс=аКр

    2

    0,2 мкс

    0,4*
    10-6

    0,2

    0,2

    0,04

    0,4

    0,2

    0,08

    Таблица 2. Таблица значений параметров прямоугольных импульсов в режиме растяжки длительности развёртки.

    Обработка результатов эксперимента











    Вывод

    В данной работе мы изучили структурные схемы и принцип действия однолучевого и двухлучевого осциллографов, основные методы осциллографических измерений.
    Разница между однолучевым и двухлучевым в том, что для одновременного наблюдения на экране осциллограмм двух сигналов применяют двухлучевые осциллографы, в которых используются двухлучевые ЭЛТ. Также была измерена осциллограмма осциллографов С-65 и С-82 в режимах внутренней и внешней синхронизаций. Оказалось, что при внутренней синхронизации процесс запуска генератора развёртки в режиме идущей развёртки проводится от исследуемого сигнала.

    Протокол наблюдений



    написать администратору сайта