Лабораторная работа 4.pdf. Лабораторная работа 4 Знакомство с осциллографом Организация ЭВМ и вычислительных систем
 Скачать 347.1 Kb.
|
1 2 Рисунок 3. Измерение амплитуды прямоугольного импульса Виды исследуемых сигналов и их параметры Наиболее распространенным видом колебаний в природе и технике является синусоида. Достаточно много электрических и механических процессов имеют синусоидальную форму, хотя достаточно часто в электронной технике применяются и другие формы сигналов. Некоторые из них показаны на рисунке 4.  Рисунок 6. Формы электрических колебаний Осциллограф GOS-620  Рисунок 5. Осциллограф GOS-620 Вводные данные Прибор GOS-620 представляет собой двухканальный осциллограф. Устройство является продуктом тайваньской компании GW Instek. Оно выполнено в габаритных размерах 310150455 миллиметров и весе около 8 килограмм. Питается оборудование от сети, потребляя мощность порядка сорока вольт-ампер. НАЗНАЧЕНИЕ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ 1. Расположение и назначение органов управления (передняя панель) Цепи ЭЛТ: POWER (Выключатель сетевого питания). При включении выключателя загорается индикатор. INTEN (яркость) регулирует яркость изображения. FOCUS (фокус) регулировка фокуса изображения. TRACE ROTATION (поворот) регулировка угла наклона линии развертки изображения относительно линий шкалы экрана. Экран электронно-лучевой трубки. Органы управления тракта вертикального отклонения: CH 1(X) (Канал 1) вход канала 1. В режиме X-Y входной канал X-оси. (20) CH 2(Y) (Канал 2) вход канала 2. В режиме X-Y входной канал Y-оси. (10), (18) AC-DC-GND переключатели режима входов усилителя. DC: открытый вход (на вход усилителя пропускается весь сигнал, включая постоянную составляющую); AC: закрытый вход (на вход пропускается только переменная составляющая сигнала). GND: Вход усилителя отключается от источника сигнала и заземляется. VOLTS/DIV (вольт/дел). Переключатели, устанавливающие коэффициенты отклонения каналов от 5 мв/дел до 5 В/дел в 10 диапазонах. VARIABLE (плавно). Плавное изменение коэффициентов отклонения каналов с перекрытием не менее, чем в 2.5 раза в каждом положении переключателей В/дел. Когда ручка вытянута (режим 5), происходит увеличение размера изображения (чувствительности усилителя) в 5 раз. , CH1 и CH2 DC BAL балансировка каналов 1 и 2. , POSITION (положение) регулировка положения лучей обеих каналов по вертикали. INV CH 2 (инвертирование в канале 2) инвертирование сигнала в канале 2. VERT MODE (режимы). Переключатель режима работы усилителя в положениях: CH 1: на экране наблюдается сигнал канала 1. CH 2: на экране наблюдается сигнал канала 2. DUAL: на экране наблюдаются изображения сигналов обоих каналов. ADD: На экране наблюдается алгебраическая сумма или разность (при нажатии кнопки CH 2 INV) сигналов каналов 1 и 2. ALT/CHOP. Когда кнопка отжата в двухканальном режиме, режим работы коммутатора выбирается автоматически, исходя из положения ручки время/дел. При нажатии на кнопку коммутатор принудительно переключается в режим «попеременный». Происходит одновременная прорисовка обоих каналов эффект двухлучевого осциллографа. Органы управления синхронизацией: SOURCE (источник). Выбирает режим внутренней и (или) внешней синхронизации: CH 1 (Канал 1) (X-Y): развертка синхронизируется сигналом с первого канала; CH 2 (Канал 2): развертка синхронизируется сигналом со второго канала; LINE (сеть): развёртка синхронизируется от питающей сети переменного напряжения; EXT (внешний): развёртка синхронизируется внешним сигналом. 2. Расположение и назначение органов управления на задней панели Z-ВХОД. Вход для подачи сигнала, модулирующего яркость луча. CH 1 (Канал 1) Signal Output. Выход сигнала канала 1 (с напряжением приблизительно 20 мв/дел при нагрузке 50 Ом) для подключения частотомера или другого измерительного прибора. EXT TRIG IN вход сигнала внешней синхронизации. ВХОД СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ. ПОРЯДОК РАБОТЫ Одноканальный режим. Перед включением прибора убедитесь, что клемма заземления соединена с «землей», органы управления осциллографом установлены в положениях, указанных ниже: Наименование Номер Положение переключателя POWER Отжат INTEN Среднее положение FOCUS Среднее положение VERT MODE ALT/CHOP CH1 Отжат (ALT) CH2 INV. Отжат POSITION , Среднее положение VOLTS/DIV , 0,5 В/дел VARIABLE, СAL (крайнее правое положение, по часовой стрелке) AC-DC-GND , GND SOURCE CH 1 SLOPE + TRIG ALT Отжат TRIGGER MODE АUTO TIME/DIV 0,5 мс/дел SWP.VAR Крайнее правое положение POSITION. Среднее положение X1O MAG . Отжат LEVEL Среднее положение После установки органов управления в положения, указанные выше, подключите сетевой шнур к розетке и затем действуйте в указанной последовательности: 1). Включите кнопку СЕТЬ и убедитесь, что загорается индикатор сети. В течение приблизительно 20 секунд на экране должна появиться линия развертки. Если луч не появляется приблизительно в течение 60 секунд, проверьте правильность установки органов управления. 2). Установите желательную яркость и фокус изображения с помощью ручек ЯРКОСТЬ и ФОКУС. 3). Подайте на вход CH1 (Канал 1) сигнал (например, с выхода калибратора). 4). Установите переключатель AC-DC-GND в положение AC. На экране должно наблюдаться изображение сигнала. 5). Отрегулируйте четкость изображения ручкой ФОКУС. 6). С помощью переключателей VOLTS/DIV и TIME/DIV установите желаемые размеры сигнала. 7). Совместите с помощью переключателей изображение сигнала с линиями шкалы так, чтобы можно было легко рассчитать амплитуду (Vp-p) и период (T). Описанное выше это основные положения работы с осциллографом при включении канала 1 (CH1). При работе с каналом 2 (CH2) следует поступать аналогично. Двухканальный режим работы. Установите переключатель VERT MODE в положение DUAL. На экране, кроме сигнала с канала 1, будет наблюдаться прямая линия развертки канала 2 (органы управления должны быть установлены, как описано выше). Подайте сигнал на второй канал. Переключатель AC-DC-GND установите в положение AC. Установите «удобный» размер изображения с помощью ручек В/ДЕЛ и ВРЕМЯ/ДЕЛ. При использовании двухканального режима (DUAL или ADD режим) сигнал канала 1 или канала 2 может быть засинхронизирован посредством переключения выключателя SOURCE. Если сигналы, подаваемые на CH1 (Канал 1) и CH2 (Канал 2), эквивалентны по частоте, то они могут быть стабильно отображены одновременно. Если нет, (то есть сигналы автономны), то только сигнал канала, выбранный переключателем SOURCE в качестве синхронизирующего, может быть отображен стационарно. Однако, если нажать кнопку TRIG.ALT, то возможно стабильное наблюдение двух неэквивалентных по частоте сигналов. (Не используйте «CHOP» и «ALT» переключатель в то же самое время). Переключение между CHOP режимом и ALT-режимом автоматически происходит путём изменения положения переключателя TIME/DIV. 2.3. Режим сложения На экране осциллографа можно наблюдать алгебраическую сумму сигналов CH1 (Канал 1) и CH2 (Канал 2), установив переключатель VERT MODE в положение ADD. Если одновременно нажат переключатель CH2 INV на экране отображается разность сигналов (CH1-CH2). Для более точных вычислений желательно, чтобы чувствительность каждого из двух каналов была одинаковой, что можно сделать с помощью VARIABLE-кнопок. Вертикальное перемещение изображения может быть осуществлено ручкой VERTICAL POSITION любого канала. Ввиду линейности вертикальных усилителей поставьте обе кнопки в их средние положения. Синхронизация. Выбор синхронизации необходим для эффективных действий с осциллографом. Пользователь должен быть полностью знаком с функциями переключателей режимов и источников синхронизации. (1) Назначение переключателя MODE: AUTO (автоматический). Выбор автоматического режима работы развертки осуществляется установкой переключателя в положение AUTO. В этом случае генератор развертки работает в автоколебательном режиме без сигнала синхронизации. Как только появится сигнал синхронизации, генератор развертки будет работать синхронно со входным сигналом. Режим AUTO удобно использовать при включении прибора для наблюдения луча и входного сигнала и последующего включения других режимов работы прибора. При установке органов управления в необходимые положения можно вернуться в режим NORM. Режим AUTO должен использоваться при исследовании постоянных напряжений и сигналов с малыми амплитудами, когда отсутствуют сигналы синхронизации развертки или их уровень недостаточен. NORM (ждущий). Генератор развертки не будет запускаться до тех пор, пока не будет установлен необходимый уровень запуска развертки ручкой «УРОВЕНЬ». Генератор развертки формирует только один ход луча и в дальнейшем активируется только при поступлении другого сигнала синхронизации. В режиме NORM на экране не будет отображения луча до тех пор, пока не поступит сигнал синхронизации. В режиме сложения сигнала от канала 1 и 2 и режиме синхронизации NORM не будет отображения ни одного канала до тех пор, пока не поступит сигнал синхронизации. Режимы TV-V и TV-Н в лабораторных работах не используются. (2) Функции переключателя SOURCE: Переключатель SOURCE используется для выбора источника синхронизации. CH 1: в качестве сигнала синхронизации, запускающего генератор развертки, используется сигнал, поступающий на вход усилителя CH1 (наиболее часто применяемый режим); CH 2: в качестве сигнала синхронизации используется сигнал усилителя CH2; LINE: сигнал с частотой питающей сети переменного тока используется как сигнал синхронизации. Этот метод эффективен, когда измеряемый сигнал имеет четкое временное соотношение с частотой сети; EXT. Развёртка запускается внешним сигналом, который подаётся на внешний вход. Так как развёртка синхронизируется одним и тем же сигналом, это позволяет исследовать сигналы различной амплитуды, частоты и формы без перестройки регулировок синхронизации. (3) Выбор уровня запуска и полярности: Запуск развертки осуществляется при установке определенного уровня ручкой запуска «LEVEL». Вращение ручки приводит к изменению начальной точки запуска генератора развертки. При вращении ручки в область «+» запуск будет происходить положительной полуволной; при вращении ручки в область запуск будет осуществляться отрицательной полуволной; когда ручка находится в центральном положении, запуск развертки будет осуществляться с нулевой линии. Вращая ручку TRIG LEVEL, установите необходимый уровень запуска. При исследовании синусоидального сигнала начальная фаза может быть изменена. Вращением ручки TRIG LEVEL можно добиться синхронизации сигнала от пика до пика. Когда переключатель TRIG SLOPE находится в положении «+», развёртка запускается положительной частью синхронизирующего сигнала. Когда переключатель TRIG SLOPE находится в положении, развёртка запускается отрицательной частью синхронизирующего сигнала. Выбор полярности сигнала показан на рис. Синхронизация суммарным сигналом (кнопка TRIG ALT): Кнопка TRIG ALT используется для выбора различных источников синхронизации в двухканальном режиме (выбирается переключателем VERT MODE). Заключение: В результате проведенной лабораторной работы, я узнал что такое осциллограф, его структуру и устройство. Я определил, какие сигналы может передавать осциллограф и их характеристики. Я понял, что с помощью осциллографа можно исследовать некоторые физические величины, например измерить ток или измерить напряжение прямоугольного импульса. Кроме того, я выяснил, что осциллограф позволяет достаточно точно исследовать периодические сигналы. И наконец, я узнал об устройстве двухканального осциллографа GW Instek GOS-620, его особенности, технические параметры, характеристики и данные о нём. 1 2 |