laba116_1 (810809), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Èçìåíÿÿ÷àñòîòó ãåíåðàòîðà âî âñ¼ì äèàïàçîíå, ïðîíàáëþäàåì êàê ìåíÿåòñÿ âèäîòîáðàæàåìîãî íà îñöèëëîãðàôå ñèãíàëà äëÿ îòêðûòîãî (DC) è çàêðûòîãî (AC) âõîäîâ êàíàëà CH2(Y). Ïðè èçìåíåíèè ÷àñòîòû èñïîëüçóéòå ðó÷êó îñöèëëîãðàôà TIME/DIV äëÿ ðåãóëèðîâêè ìàñøòàáà ïî ãîðèçîíòàëè(ïî âðåìåíè). Çàðèñóåì õàðàêòåðíûé âèä ïîëó÷åííûõ îñöèëëîãðàìì äëÿ÷àñòîò f .
 ðåæèìå DC ìåàíäð ïðè ÷àñòîòàõ ìåíüøå 100 êÃö èìååò ïðàâèëüíóþ íåèñêàæ¼ííóþ ôîðìó, ñîñòîÿùóþ èç ãîðèçîíòàëüíûõ îòðåçêîâîäèíàêîâîé äëèíû. Ñ óâåëè÷åíèåì ÷àñòîòû ìåàíäð íà÷èíàåò ïðèíèìàòüâèä ñèãíàëà, ïîä÷èíÿþùåãîñÿ ãàðìîíè÷åñêîìó çàêîíó.81234567891011121314151617181920f, Ãö0,956661,17721,41851,75932,08352,48313,01863,56334,37425,00677,44612,07554, 1 · 103200, 25 · 103287, 33 · 103536, 54 · 1031, 5 · 1062 · 1032, 6 · 1032, 8 · 103lg f-0,019240,070850,1518290,245340,3187940,3949940,4798060,5518520,6408990,6995520,8719231,0818874,7331975,3015735,4583815,7296026,1760916,301036,4149736,447158123456789101112f, Ãö0,96550500500350, 053 · 103500, 42 · 1031 · 1053 · 1051 · 1062 · 1063 · 106lg f-0,01770,69901,69902,69903,69924,69925,69935,00005,47716,00006,30106,4771AC2U (f ), äåë1,82,22,63,03,43,84,24,65,05,25,45,85,85,85,45,44,63,42,62,2DC2U (f ), äåë1,65,8045,8045,85,85,85,725,85,665,65,4085,1192U (f ),  K(f ) = 2U2U(f0 )3,60,30904,40,37775,20,44636,00,51506,80,58377,60,65248,40,72109,20,789710,00,858410,40,892710,80,927011,60,995711,60,995711,60,995710,80,927010,80,92709,20,78976,80,58375,20,44644,40,37772U (f ),  K(f ) = 2U2U(f0 )3,20,275911,6081,000711,6111,6111,6111,6111,440,986211,6111,6111,20,965510,8160,932410,220,8810Ðèñ.
6: Àìïëèòóäíî-÷àñòîòíàÿ õàðàêòåðèñòèêà îñöèëëîãðàôàÐèñ. 7: Íåèñêàæåííûé ìåàíäð ïðè ÷àñòîòàõ ìåíåå 100 êÃö â ðåæèìå DCÈçìåðåíèå ðàçíîñòè ôàçîâî-÷àñòîòíûõ õàðàêòåðèñòèêêàíàëîâ îñöèëëîãðàôàÔàçîâî-÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêîé (Ô×Õ) íàçûâàþò çàâèñèìîñòü ðàçíîñòè ôàç âõîäíîãî è âûõîäíîãî ñèãíàëîâ îò ÷àñòîòû. Îñöèëëîãðàô ìî10Ðèñ. 8: Ìåàíäð ïðè ÷àñòîòàõ ìåíåå 100 êÃö â ðåæèìå ACÐèñ. 9: Íåèñêàæåííûé ìåàíäð íà Ðèñ. 10: Íåèñêàæåííûé ìåàíäð íà÷àñòîòå 11,966 êÃö â ðåæèìå DC÷àñòîòå 78,249 êÃö â ðåæèìå DCÐèñ.
11: Íåèñêàæåííûé ìåàíäð íà÷àñòîòå 215,15 êÃö â ðåæèìå DCÐèñ. 12: Íåèñêàæåííûé ìåàíäð íà÷àñòîòå 869,8 êÃö â ðåæèìå DCæåò áûòü èñïîëüçîâàí äëÿ èçìåðåíèÿ ðàçíîñòè ôàç ìåæäó ïîäàâàåìûìèíà íåãî ñèãíàëàìè, ïðè ýòîì îäíàêî íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü, ÷òî êàíàëûX è Y ìîãóò èìåòü ðàçíûå Ô×Õ.  äàííîì ïóíêòå ïðåäëàãàåòñÿ ïðîâåñòè èçìåðåíèå ðàçíîñòè ôàç, âîçíèêàþùåé ïðè ïîäà÷å îäíîãî è òîãîæå ñèãíàëà íà ðàçíûå êàíàëû îñöèëëîãðàôà, â çàâèñèìîñòè îò ÷àñòîòûñèãíàëà.11Ðèñ. 14: Íåèñêàæåííûé ìåàíäð íàÐèñ.
13: Íåèñêàæåííûé ìåàíäð íà ÷àñòîòå 3,6296 ÌÃö â ðåæèìå DC÷àñòîòå 1,6275 ÌÃö â ðåæèìå DCà) Ïîäàäèì ñèíóñîèäàëüíûé ñèãíàë ÷àñòîòû f = 1êÃö ñ âûõîäà çâóêîâîãî ãåíåðàòîðà ÷åðåç òðîéíèê (ðàçâåòâèòåëü) íà êàíàëû CH1(X) èCH2(Y). Âûêëþ÷èì âíóòðåííþþ ðàçâåðòêó îñöèëëîãðàôà, ïåðåâåäÿ ïåðåêëþ÷àòåëü TIME/DIV â ïîëîæåíèå XY.  ýòîì ðåæèìå îòêëîíåíèåëó÷à íà ýêðàíå ïðîïîðöèîíàëüíî ïîäàâàåìûì íà êàíàëû íàïðÿæåíèÿìY (t) = ky Uy (t),X(t) = kx Ux (t), ãäå êîýôôèöèåíòû ìàñøòàáà kx , ky îïðåäåëÿþòñÿ ïîëîæåíèÿìè ðó÷åê VOLTS/DIV.á) Óñòàíîâèì ïåðåêëþ÷àòåëè ðåæèìîâ êàíàëîâ X è Y â ïîëîæåíèåGND (âûêëþ÷åíû) è ðó÷êàìè POSITION óñòàíîâèì òî÷êó â öåíòð ýêðàíà.
Ïîñëå ýòîãî óñòàíîâèì ïåðåêëþ÷àòåëè ðåæèìîâ êàíàëîâ X è Y âïîëîæåíèÿ AC (çàêðûòûå âõîäû). Èñïîëüçóÿ ðó÷êè VOLTS/DIV îáîèõêàíàëîâ, ïîëó÷èì íà ýêðàíå îòðåçîê ïðÿìîé (âûðîæäåííûé ýëëèïñ) ïîäóãëîì 45◦ ê ãîðèçîíòàëè, çàíèìàþùèé áîëüøóþ ÷àñòü ýêðàíà.â) Èçìåíÿÿ ÷àñòîòó ãåíåðàòîðà f âî âñåì äîñòóïíîì äèàïàçîíå íàéä¼ì ó÷àñòêè, íà êîòîðûõ èçîáðàæåíèå íà ýêðàíå ïåðåõîäèò èç îòðåçêàâ íåâûðîæäåííûé ýëëèïñ. Íà ýòèõ ó÷àñòêàõ ïðîâåä¼ì ïîäðîáíîå èçìåðåíèå ðàçíîñòè ôàç ∆Φ(f ) ìåæäó êàíàëàìè X è Y â çàâèñèìîñòè îò÷àñòîòû.Ïðè ïîäà÷å íà âçàèìíî ïåðïåíäèêóëÿðíûå îòêëîíÿþùèå ïëàñòèíûäâóõ ñèíóñîèäàëüíûõ ñèãíàëîâ òðàåêòîðèÿ ëó÷à íà ýêðàíå îñöèëëîãðàôà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ýëëèïñ è ìîæåò áûòü â îáùåì âèäå îïèñàíà óðàâíåíèÿìèx(t) = Ax sin(ωt + ϕx ),12y(t) = Ay sin(ωt + ϕy )(12)Ðèñ.
15: Îïðåäåëåíèå ðàçíîñòè ôàç ñèãíàëîâÐàçíîñòü ôàç: ∆ϕ = ϕy − ϕx ;ωt = −ϕxy 0sin(|∆ϕ|) = ,Ayãäå y0 = y|x=0 îòêëîíåíèå ëó÷à ïî âåðòèêàëè â ìîìåíò, êîãäà åãî àáñöèññà ðàâíà íóëþ; Ay àìïëèòóäà êîëåáàíèé ïî îñè y . Âîçìîæíûå çíà÷åíèÿìîäóëÿ ðàçíîñòè ôàç: arcsin y0 ,Ay |∆ϕ| =(13)π − arcsin y0 AyÏðè ýòîì, åñëè ýëëèïññ íàêëîíåí âïðàâî, òî óãîë ∆ϕ ëåæèò â èíòåðâàëå [−π/2; π/2], à åñëè âëåâî, òî ∆ϕ ∈ [π/2; π] ∪ [−π; −π/2]Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé çàíåñåì â òàáëèöó:Ïî ãðàôèêó âèäíî, ÷òî èçìåðÿòü ðàçíîñòü ôàç íà îñöèëëîãðàôå èìååòñìûñë ïðè ÷àñòîòàõ f & 8 · 105 Ãö13f, Ãölg(f )2y0 , äåë2A0 , äåë1234567891011121314151624971989688, 9 · 103185 · 103279, 3 · 103390, 7 · 103478, 8 · 103600, 0 · 103723, 0 · 103900, 0 · 103978, 0 · 1031, 22 · 1061, 58 · 1061, 56 · 1061, 72 · 1061,38021,98684,29884,94895,26725,44615,59185,68025,77825,85915,95425,99036,08646,19876,19316,23550,240,20,01050,40,81,21,622,42,83,744,96,166,57,87,67,77,67,67,67,67,67,67,67,57,67,67,67,67,2 y0 Ay 0,03080,02630,00140,05260,10530,15790,21050,26320,31580,36840,49330,52630,64470,80260,78950,9028|∆ϕ|, ðàä0,03080,02630,00140,05270,10550,15860,21210,26630,32130,37730,51590,55430,70070,93170,911,1262Ðèñ.
16: Ôàçîâî-÷àñòîòíàÿ õàðàêòåðèñòèêà îñöèëëîãðàôà14Íàáëþäåíèå ôèãóð Ëèññàæó è èçìåðåíèå ÷àñòîòûà) Âûêëþ÷èì âíóòðåííþþ ðàçâåðòêó îñöèëëîãðàôà (TIME/DIV â ïîëîæåíèå XY). Ïîäàäèì íà âõîä êàíàëîâ X è Y îñöèëëîãðàôà ñèãíàëû ñäâóõ ðàçíûõ çâóêîâûõ ãåíåðàòîðîâ. Óñòàíîâèì ïðèáëèçèòåëüíî îäèíàêîâûå ÷àñòîòû ãåíåðàòîðîâ. Àìïëèòóäû ãåíåðàòîðîâ è ïîëîæåíèÿ ðó÷åê VOLTS/DIV îñöèëëîãðàôà óñòàíîâèì òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ôèãóðàËèññàæó çàíèìàëà áîëüøóþ ÷àñòü ýêðàíà, íå âûõîäÿ çà åãî ïðåäåëû.á) Èçìåíÿÿ fx , ïîëó÷èì óñòîé÷èâûå ôèãóðû äëÿ íåñêîëüêèõ öåëî÷èñëåííûõ îòíîøåíèé ÷àñòîò, íàïðèìåð: fy /fx = 1 : 1; 2 : 1; 3 : 1; 3 : 2.Çàðèñóåì ïîëó÷åííûå èçîáðàæåíèÿ.Ðèñ.
18: f1 : f2 = 1 : 2Ðèñ. 17: f1 : f2 = 1 : 1Ïî âèäó ôèãóðû Ëèññàæó ìîæíî îïðåäåëèòü îòíîøåíèå ÷àñòîò ñèãíàëîâ: fy /fx = nx /ny , ãäå nx è ny ÷èñëî ïåðåñå÷åíèé ñîîòâåòñòâåííîãîðèçîíòàëüíîé è âåðòèêàëüíîé ïðÿìîé, êîòîðàÿ íå ïðîõîäèò ÷åðåç óçëû ôèãóðû.15Ðèñ. 19: f1 : f2 = 1 : 3Ðèñ. 20: f1 : f2 = 1 : 4Ðèñ. 21: f1 : f2 = 1 : 5Ðèñ. 22: f1 : f2 = 1 : 5Ðèñ. 23: f1 : f2 = 5 : 2Ðèñ. 24: f1 : f2 = 3 : 216ÂûâîäÏðîøëî îçíàêîìëåíèå ñ îñöèëëîãðàôîì, åãî óñòðîéñòâîì. ïðèíöèïîì ðàáîòû è âîçìîæíîñòÿìè. Áûëè ïîëó÷åíû ïðàêòè÷åñêèå íàâûêè èññëåäîâàíèÿ ïåðåîäè÷åñêèõ ñèãíàëîâ, âûäàâàåìûõ ãåíåðàòîðîì.
Áûëè èñññëåäîâàíû îñíîâíûå õàðàêòåðèñèêè îñöèëëîãðàôà, ñíÿòû åãî À×Õ è Ô×Õ.Áûëè èçó÷åíû ïðè÷èíû âîçíèêíîâåíèÿ è âàæíåéøèå ñâîéñòâà ôèãóðËèññàæó, áûëè ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîëó÷åíû íà ïðèáîðå.17.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
