Изучение устройства и правил эксплуатации электронного осциллографа, электронного коммутатора и звукового генератора,

Задание I. Подготовка осциллографа ОЭШ-61 к работе.

Цель: Овладеть умениями и навыками подготовки осциллографа к проведению демонстраций.

1. Рассмотрите органы управления электронного осциллографа ОЭШ-61. Установите их назначение и пределы изменения соответствующих величин, регулируемых ими: а) на передней панели; 6) на верхней панели; в) на задней панели.

2. Подготовьте электронный осциллограф к работе.

Для этого: а) убедитесь в отсутствии внешних повреждений прибора, возможность вращения и надежность ручек управления;

б) проверьте соответствие переключателя напряжения прибора имеющемуся напряжению сети (переключатель находится на задней панели прибора, его положение определяется цифрой в окошке крышки);

в) ручки регуляторов верхней панели установите в следующие положения: яркость, фокус, " " " – среднее положение; генератора развертки, усилителей Х и У – в крайнее левое положение.

3. Включите осциллограф (тумблер "Вкл." переведите в верхнее положение).

С помощью регуляторов яркость, фокус, " " и " " получите точку на экране осциллографа и сместите ее в центр экрана.

Вопросы:

1. На какой минимальный ток рассчитан предохранитель осциллографа при напряжении 220 В?

2. Как избежать появления ионного пятна на экрана осциллографа в процессе его эксплуатации?

Задание2. Получение на экране осциллографа стационарных осциллограмм – фигур Лиссажу.

Цель: Овладеть умениями и навыками получения на экране осциллографа стационарных осциллограмм с применением звукового генератора.

1. При выполнении ряда опытов этой работы будет использоваться генератор звуковой генератор Г3М.

На вертикальный вход осциллографа "Вход У" подайте небольшое напряжение от звукового генератора с выхода 0; 5 Ом. Генератор развертки отключить. Регулятор амплитуды выходного напряжения ГЗМ поставьте в среднее положение. Вращая ручку усилителя "У" осциллографа получите на экране сплошную линию вдоль оси У. Затем это же напряжение подайте на горизонтальный вход "Вход X". Продемонстрируйте возможность горизонтального отклонения луча.

2. С клеммы "Контрольный сигнал", находящейся на задней панели осциллографа, подайте переменное напряжение частной 50 Гц на вертикальный вход. Горизонтальный вход осциллографа подключите к звуковому генератору (0;5Ом). Продемонстрируйте результат сложения двух напряжении (колеба-ний). Зарисуйте фигуры Лиссажу при соотношениях частот исследуемых колебаний: 1:1; 1:2; 2:3.

Вопросы:

1. В каком диапазоне генерирует колебания звуковой генератор ГЗМ?

2. Какая фигура Лиссажу получится на экране осциллографа при соотношении частот исследуемых напряжений 5:1?

Задание 3. Получение на экране осциллографа временной осциллограммы.

Цель: Овладеть умениями и навыками получения на экране осциллографа временных осциллограмм пилообразного и синусоидального напряжений.

Для выполнения задания необходимы два осциллографа ОЭШ-61 и звуковой генератор.

1. Подготовьте к работе два осциллографа ОЭШ-61.

2. Включите генераторы развертки приборов. С клемм "Вход X", расположенных на задней панели одного из осциллографов подайте напряжение на вход вертикального усилителя второго осциллографа. Подберите диапазон частот генераторов развертки. Зарисуйте полу­ченную осциллограмму пилообразного напряжения.

3. Отключите один из осциллографов. Подайте на вертикальный вход работающего прибора напряжение от звукового генератора. С помощью органов управления синхронизацией получите на экране не­подвижную осциллограмму-синусоиду. Зарисуйте вид осциллограмм при различных соотношениях частот исследуемого сигнала и генератора развертки.

Вопросы:

1. Как обеспечивается невидимость на экране обратного хода электронного луча?

2. При каких условиях на экране прибора получают неподвижную осциллограмму?

Задание 4. Измерение скорости звука в воздухе с помощью осциллографа.

Цель: Овладеть осциллографическим методом определения скорости звука.

Источником звука в данном опыте является громкоговоритель, подключенный к звуковому генератору (выход 0; 50м, частота 1000 Гц)

На расстоянии примерно 0,5 м от громкоговорителя установите второй громкоговоритель, выполняющий функции микрофона, который подключается к вертикальному входу осциллографа ОЭШ-61. Выключите генератор развертки осциллографа. Вход горизонтального усили­теля подключите параллельно громкоговорителю и звуковому генератору. Схема опыта изображена на рисунке 5-14. Включите приборы и медленно приближайте микрофон к громкоговорителю. Получите на экране стационарную осциллограмму под углом 45° к оси ОХ.

Р ис.5-14

При этом в пространстве между громкоговорителем и микрофоном укладывается одна звуковая волна. Определите ее длину, а затем, зная частоту звукового сигнала (частота определяется по ГЗМ), вычислите скорость звука в воздухе. Зарисуйте осциллограмму и запишите результаты вычислений.

Вопросы:

3. Почему при выполнении этого опыта отключают генератор развертки?

2. Какой вид будет иметь осциллограмма, если расстояние между громкоговорителем и микрофоном равно двум длинам волн?

Задание5. Наблюдение на экране осциллографа модулированных колебаний.

Цель: Научиться демонстрировать с помощью осциллографа амплитудную модуляцию.

Оборудование: Осциллограф ОЭШ-61, микрофон, камертон с резонатором, ГЭМ.

Модуляция — это нелинейное преобразование (сложение) напряжений двух частот: несущей и модулирующей. Порядок получения осциллограммы модулированных колебаний следующий.

3. Ручку генератора развертки осциллографа переведите в положение 150 Гц. Подайте с выхода звукового генератора (0; 600 Ом) на "Вход У" осциллографа колебания частотой 18 кГц. Зарисуйте осциллограмму напряжения несущей частоты.

2. Отключите звуковой генератор. К клеммам "Вход У" осциллографа подключите микрофон. Зарисуйте осциллограмму модулирующей частоты, полученную при возбуждении камертона, расположенного перед микрофоном.

3. Соедините параллельно выход звукового генератора (0; 5 Ом), микрофон и вход вертикального усилителя осциллографа. Получите на экране устойчивую осциллограмму модулированных колебаний, воз­никающую при возбуждении камертона и зарисуйте ее.

Вопросы:

1. В чей заключается отличие между линейным и нелинейным сложением колебании?

2. На какой частоте должен работать генератор развертки осциллографа для получения устойчивого изображения модулированных колебании?

Задание 6. Получение осциллограммы двух взаимосвязанных процессов. Цель: Овладеть умениями и навыками работы с электронным коммутатором.

1. Ознакомьтесь с устройством электронного коммутатора, его органами управления и зажимами.

2. Подключите последовательно к звуковому генератору (выход 0; 50м) электрическую лампочку (25 Вт, 220 В) и батарею конденсаторов (60 мкФ). Снимите напряжения с электрической лампочки и конденсатора и подайте соответственно на "Вход-1" и "Вход-2" электрон­ного коммутатора. "Выход" коммутатора подключите на " Вход У " элек­тронного осциллографа. Схема опыта изображена на рисунке 5-15.

3 . Включите приборы. Зарисуйте полученную осциллограмму.

Рис. 5-15

В отчете предоставить:

1 I. Краткие сведения о принципах работы осциллографа, его блок-схему и cxему электронно-лучевой трубки, блочные схемы электронного коммутатора и звукового генератора.

2. Содержание заданий и схемы опытов.

74