Document 626340

Департамент образования города Москвы
Некоммерческая организация «Ассоциация московских вузов»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Национальный исследовательский университет
«МИЭТ»
Полное название вуза
Научно-образоовательный материал
Программа дополнительного обучения для школьников по направлению
«Компьютерные сети и телекоммуникации».
Москва 2011 г.
1
Цель работы: ознакомление с гармоническими сигналами и приобретение навыков
работы с контрольно-измерительной аппаратурой.
Оборудование: генератор синусоидальных сигналов (генератор НЧ), осциллограф
двухканальный GOS-620, вольтметр цифровой INSTEK GDM-8245.
1. Теоретическая часть
Для измерений в радиотехнике используются различные контрольноизмерительные приборы:
 Вольтметр
обеспечивает
измерение
постоянного
напряжения
положительной и отрицательной полярностей, а также измерение
среднеквадратического значения напряжения синусоидальной формы;
Рис.1 Вольтметр цифровой
 Осциллограф двухканальный предназначен для исследования формы и
измерения параметров периодических электрических сигналов, а также для
сопоставительного исследования двух синхронных сигналов путем
визуального наблюдения.
Рис. 2 Осциллограф двухканальный GOS – 7630
2
Следует помнить, что осциллограф показывает амплитуду сигнала, а
вольтметр его действующее значение, которое будет в 2 раз меньше.
U
1
0.7
Действующее
значение
UД
Амплитуда
UА
t
Рис.4
Рис.3 Амплитуда и действующее значение напряжения сигнала
UД 
UA
2
.
1.1. Краткая инструкция по работе с двухканальным
осциллографом GOS-620
1.1.1. Назначение основных ручек управления
Панель управления осциллографа поделена на четыре основных поля.
Первое поле содержит органы управления яркости и фокуса луча и кнопку
включения питания. Второе поле содержит органы управления тракта
горизонтального отклонения. Третье – вертикального отклонения. Четвертое поле
содержит органы управления синхронизацией.
Рассмотрим назначение основных ручек управления:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
POWER – включатель/выключатель сетевого питания.
INTEN – ручка регулировка яркости луча осциллографа.
FOCUS – ручка регулировки фокуса изображения.
POSITION – ручка регулировки отклонения лучей обоих каналов по
вертикали или горизонтали.
TIME/DIV – (время/дел) устанавливает коэффициент скорости развертки
от 0.2 мкс/дел по 0.5 с/дел 20 ступенями. При переводе в положение X-Y
обеспечивается наблюдение фигур Лисажжу.
SWP. VAR – обеспечивает плавную регулировку коэффициента развертки
с перекрытием 2.5 раза в каждом положении переключателя TIME/DIV.
X10 MAG – скорость развертки увеличивается в 10 раз.
VOLTS/DIV – (вольт/дел) устанавливает коэффициент вертикального
отклонения каналов от 5 мВ/дел до 5 В/дел в 10 диапазонах.
VERT MODE – переключатель режима работы усилителя в положениях:
СН1 – на экране наблюдается сигнал канала 1;
СН2 – на экране наблюдается сигнал канала 2;
3
DUAL – на экране наблюдается изображение сигналов обоих каналов;
ADD – на экране наблюдается алгебраическая сумма или разность (при
нажатии кнопки CH2 INV) сигналов каналов 1 и 2.
10. AC-GND-DC – переключатель режимов входа усилителя:
АС – измерение по переменному току;
GND – отключение от источника сигнала и заземление;
DC – измерение по постоянному току.
11. LEVEL – выбирает уровень исследуемого сигнала, при котором
происходит запуск развертки.
12. TRIGGER MODE –выбор режима работы запуска развертки:
AUTO – если нет сигнала синхронизации развертка переходит в
автоколебательный режим;
NORM – развертка запускается только при наличии входного сигнала;
TV-V – синхронизация по вертикали (по кадрам);
TV-H – синхронизация по горизонтали (по строкам);
В обоих режимах полярность сигнала должна быть отрицательной
13. SLOPE – переключатель полярности синхронизирующего сигнала.
14. SOURCE – выбирает режим внутренней или внешней синхронизации:
СН1 – развертка синхронизируется сигналом с 1 канала;
СН2 – развертка синхронизируется сигналом со 2 канала;
LINE – развертка синхронизируется от сети;
EXT – развертка синхронизируется внешним сигналом.
15. TRIG. ALT – развертка поочередно синхронизируется с сигналом с 1 и 2
каналов.
16. TRIG IN – вход сигнала внешней синхронизации.
17. СН1(Х) – вход канала 1. В режиме X-Y – входной канал Х оси.
18. СН2(Y) – вход канала 2. В режиме X-Y – входной канал Y оси.
19. CAL – выход калибратора 2В, 1кГц.
2. Методика выполнения работы
2.1. Подготовка к работе
1. Установите ручки управления приборов в положения, соответствующие
измерениям.
2. Включите питание осциллографа, вольтметра и генератора. Дайте прогреться
приборам в течение 15 минут (в это время изучите описание приборов и
предстоящей работы). Настройте приборы.
2.2. Измерение напряжения сигнала
1. Подайте сигнал с выхода КАЛИБРАТОРА осциллографа на вход канала 1,
установите сигнал в центре экрана.
2. Определите амплитуды импульсов и частоту сигнала.
3. Включите осциллограф в двухканальный режим работы и подайте на второй
канал синусоидальный сигнал с ГЕНЕРАТОРА НЧ. Установите частоту генератора
800 Гц, а амплитуду равную 1 В.
4
4. Переключите кабель со второго входа осциллографа на вход вольтметра и
измерьте напряжение сигнала. Объясните разницу в показаниях приборов.
5. Занесите все полученные данные в таблицу 1.
2.3. Измерение частоты сигнала
1. Подайте на вход 1 осциллографа сигнал с выхода ИСТОЧНИКА
СИГНАЛОВ f1. Определите частоту сигнала по формуле
f = 1/T
2. Занесите все полученные данные в таблицу 1
Таблица 1. Результаты работы
Измеряемая
Амплитуда Напряжение Частота
Величина
UA , В
UД , В
FC , Гц
Приборы
Вольтметр
Осциллограф
Содержание отчета по данной работе
Отчет должен содержать:
- схемы лабораторных установок для каждого опыта;
- графики, снятые с каждого прибора;
- заполненную таблицу 1.
3. Обсуждение изученного материала
Обсуждение со школьниками интересующих их вопросов, касающихся
методики проведения испытаний, порядка выполнения работы, оценки качества
работы приборов.
4. Контрольные вопросы и задания
1. Определите действующее значение напряжения сигнала, если его амплитуда
равна 3 В.
2. Определите амплитуду сигнала, если действующее значение напряжения
равно 1,2 В.
3. Определите период сигнала, если его частота равна 2,358 кГц
4. Какие параметры сигнала можно измерить при помощи осциллографа?
5. Можно ли при помощи вольтметра оценить форму сигнала?
5