4. Измерение частоты методом интерференционных фигур (фигур Лиссажу).
а) Измерение частоты синусоидального сигнала.
Используя пакет “ElectronicsWorkbench” соберем следующую схему:
Установим частоту генератора fs1 =1 кГц.
Установим частоту генератора образцового сигнала fобр =6 кГц.
Активируем работу схемы и зарисуем полученную фигуру Лиссажу:
Проверим выполнение соотношения
(
и
- частоты сигналов, поданных на
горизонтальные и вертикальные отклоняющие
пластины ЭЛТ соответственно,
и
- максимально возможные числа пересечений
фигуры Лиссажу горизонтальной и
вертикальной линиями):
,
следовательно, соотношение выполняется.
б)Измерение частоты импульсного сигнала.
Используя пакет “ElectronicsWorkbench” соберем следующую схему:
Установим в схеме значения элементов R=620 Ом, C=350 нФ.
Активируем работу схемы.
Установим режим работы осциллографа В/А.
Частота импульсного сигнала будет равна частоте синусоидального fu = fs = 995 Гц.
Погрешность измерения частоты этим методом определяется погрешностью задания образцовой частоты fs (стоимость единицы младшего разряда числового значения). В данном случае она равна единице, отсюда: Δf=1 Гц.
5. Измерение фазового сдвига методом линейной развертки.
Используя пакет “ElectronicsWorkbench” реализуем следующую блок-схему:
а)Установим в схеме значения элементов R=6,8 кОм, C=10 нФ.
Установим частоту генератора fs1 =1 кГц.
Активируем работу схемы.
При помощи полученных осциллограмм измерим временные отрезки:
ΔT=6.5*10-5 c
T=10-3 c
Рассчитаем фазовый сдвиг, вносимый RC-цепью:
Измерим линейные размеры aиbотрезковΔT и Tсоответственно:
a=8мм, b=116мм.
Рассчитаем абсолютную случайную и визуальную погрешность измерения фазового сдвига сигналов:
q– ширина луча осциллографа = 0.8 мм.
б)Установим в схеме значения элементов R=6,8 кОм, C=10 нФ.
Установим частоту генератора fs2 =6 кГц.
Активируем работу схемы.
Временные отрезки:
ΔT=3.17*10-5 c
T=1.67*10-4 c
Рассчитаем фазовый сдвиг, вносимый RC-цепью:
Измерим линейные размеры aиbотрезковΔT и Tсоответственно:
a=18мм, b=98мм.
Рассчитаем абсолютную случайную и визуальную погрешность измерения фазового сдвига сигналов:
q– ширина луча осциллографа = 0.8 мм.
в)В качествеRC-цепи соберем дифференцирующую цепь.
Установим в схеме значения элементов R=6,8 кОм, C=10 нФ.
Установим частоту генератора fs1 =1 кГц.
Активируем работу схемы.
Временные отрезки:
ΔT=1.85*10-4 c
T=10-3 c
Рассчитаем фазовый сдвиг, вносимый RC-цепью:
Измерим линейные размеры aиbотрезковΔT и Tсоответственно:
a=21мм, b=116мм.
Рассчитаем абсолютную случайную и визуальную погрешность измерения фазового сдвига сигналов:
q– ширина луча осциллографа = 0.8 мм.
г)В качествеRC-цепи соберем дифференцирующую цепь.
Установим в схеме значения элементов R=6,8 кОм, C=10 нФ.
Установим частоту генератора fs2 =6 кГц.
Активируем работу схемы.
Временные отрезки:
ΔT=9.92*10-6 c
T=1.67*10-4 c
Рассчитаем фазовый сдвиг, вносимый RC-цепью:
Измерим линейные размеры aиbотрезковΔT и Tсоответственно:
a=6мм, b=96мм.
Рассчитаем абсолютную случайную и визуальную погрешность измерения фазового сдвига сигналов:
q– ширина луча осциллографа = 0.8 мм.