1. Задача эксперимента.

1.1 Изучить порядок работы с прибором Г5-54.

1.2 Уметь оценивать ожидаемую предельную погрешность измерения.

2.Планирование эксперимента.

2.1 Изучите инструкцию пользования прибором.

* Назначение прибора.

Генератор импульсов Г5-54 вырабатывает периодическую последовательность прямоугольных импульсов. Он предназначен для работы при исследовании, отладке и настройке радиотехнических устройств.

* Технические данные (основные).

• Прибор выдает прямоугольные импульсы переключаемой полярности в диапазоне длительностей:

0,5÷1000 мкс – основной диапазон

0,1÷0,5 мкс – дополнительный диапазон.

• Длительность основных импульсов τ_u регулируется плавно (вращающаяся шкала) и ступенчато (кнопочные переключатели: 8 диапазонов) от 0,1 до 1000 мкс.:

0,1÷0,3 мкс (1); 0,3÷1,0 мкс (2); 1÷3 мкс (3); 3÷10 мкс (4); 10÷30 мкс (5); 30÷100 мкс (6); 100÷300 мкс (7); 300÷1000 мкс (8).

• Частота повторения импульсов F регулируется плавно (вращающаяся шкала) и ступенчато (кнопочные переключатели) от 0,01 до 100 кГц.

• Амплитуда импульсов регулируется плавно (регулятор «АМПЛ») и ступенчато (4 кнопочных переключателя и три гнезда: 1:1; 1:10 и 1:100).

• Класс точности прибора выражается через абсолютную погрешность. Предельно допустимая погрешность параметров сигнала:

- абсолютная погрешность установки длительности импульсов: ;

- абсолютная погрешность установки амплитуды импульса: , где К – коэффициент ступенчатого ослабления;

- длительность фронта и среза прямоугольных импульсов (неидеальность импульса) на внешней нагрузке R_н = 500.Ом не превышает 50 и 100 нс соответственно.

* Расчет предельно допустимых погрешностей установки амплитуды и длительности импульса.

1. Класс точности генератора г5-54 выражается через абсолютные погрешности Пример: -расчет погрешности установки длительности импульса:

Задана , тогдапредельная относительная погрешность.

-расчет погрешности установки амплитуды импульса:

Задана амплитуда, тогда; предельная относительная погрешность.

В приведенной формуле К-коэффициент ступенчатого ослабления.

3. Проведение эксперимента.

Прибор допускает по роду запуска три режима работы: внутренний запуск, внешний запуск и разовый (однократный).

Внутренний запуск (основной режим)

1. Нажмите самую верхнюю кнопку переключателя ЗАПУСК. Установите кнопками и шкальным устройством «ЧАСТОТА ПОВТОРЕНИЯ» заданную частоту повторения импульсов F.

2. Кнопками и шкальным устройством ВРЕМЕННОЙ СДВИГ установите заданный временной сдвиг основного импульса прибора относительно синхроимпульса.

Если временной сдвиг не нужен, обязательно нажмите кнопку «0» переключателя ВРЕМЕННОЙ СДВИГ.

• Кнопками и шкальным устройством ДЛИТЕЛЬНОСТЬ установите заданную длительность импульсов τ .

В

Минимальная скважность должна быть

Здесь Т – период следования импульсов.

НИМАНИЕ!

• Кнопками« »,« » установить заданную полярность.

• Кнопками делителя амплитуды (аттенюатора) (х1; х0,3; х0,1; х0,03) и ручкой «АМПЛ» плавной регулировки амплитуды основных импульсов установите по шкале вольтметра заданную амплитуду импульсов.

.

4. Обработка результатов эксперимента.

1. Рассчитайте предельно допустимые погрешности заданных параметров импульса.

2. Запишите результат с доверительными границами.

Лабораторная работа №5

«Изучение осциллографа АСК-1022»

1. . Задача эксперимента.

1.1 Изучить порядок работы с прибором АСК-10-22.

1.2 Уметь оценивать ожидаемую предельную погрешность измерения.

2. Планирование эксперимента.

2.1 Изучите инструкцию пользования прибором.

1. Назначение изделия.

Двухканальный осциллограф предназначен для исследования электрических сигналов в полосе частот 0….25 МГц путем визуального наблюдения на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и измерения их амплитудных и временных параметров по шкале экрана.

Осциллограф предназначен для работы в лабораторных и цеховых условиях и может использоваться для исследовательских и ремонтных работ.

2. Технические характеристики.

*Параметры каналов вертикального отклонения (оба канала идентичны):

Диапазон частот входных сигналов по уровню -3 дБ при всех коэффициентах отклонения с выключенным переключателем «х5»: 0…25 Мгц.

Коэффициент отклонения с выключенным переключателем «х5»: 5 мВ/дел. ….5 В/дел., 10 положений с шагом 1, 2, 5 и с плавным уменьшением в каждом положении.

Основная погрешность коэффициента отклонения на частоте 1 кГц в положении «CAL» с выключенным переключателем «х5»: ±3%.

Параметры переходной характеристики при установившемся значении сигнала 5 делений: время нарастания при всех коэффициентах отклонения: не более 17,5 нс.

*Параметры канала горизонтального отклонения.

Диапазон изменения коэффициента развертки с выключенным множителем «х10»: 0,1 мкс/дел …0,2 с/дел, 20 положений с шагом 1, 2, 5 и с плавным увеличением в каждом положении.

Основная погрешность на всех коэффициентах развертки в положении «CAL» с выключенным множителем «х10»: ±3%.

*Параметры запуска синхронизации.

Тракт горизонтального отклонения должен обеспечивать следующие виды синхронизации развертки:

- внутреннюю синхронизацию от сигналов каналов «СН1» и «СН2»;

- синхронизацию от внешнего источника сигнала запуска с входа «EXT TRIG».

*Цифровой мультиметр.

Дисплей 3 ½ ЖК-дисплей с максимальным показанием 1999.

Частота выборки: два раза в секунду.

Индикация превышения диапазона: дисплей показывает мигающую «1» в старшем разряде.

Индикация полярности: автоматически показывает на дисплее «-« при отрицательном сигнале.

3. Принцип работы.

входY₁

ЭЛТ

ВП

ГП

входY₂

вход Х П

Х

Рис. 5 Упрощенная структурная схема ЭЛО АСК-1022

Исследуемый сигнал подается на один их входов Y₁ или Y₂.

При исследовании одновременно 2-х сигналов, они подаются одновременно на оба входа. В этом случае после предварительного усиления эти сигналы с помощью электронного коммутатора поочередно подаются на оконечный усилитель и затем на вертикально отклоняющие пластины (ВП) электроннолучевой трубки (ЭЛТ). Частота коммутации синхронизируется генератором развертки:

1 период развертки – на ЭЛТ подается сигнал с Y₁; 2 период развертки – на ЭЛТ подается сигнал с Y₂.

В результате (т.к. частота развертки высокая), мы наблюдаем на экране осциллографа одновременно оба сигнала.

Схема синхронизации преобразует исследуемый сигнал в импульсы, запускающие генератор пилообразного напряжения (генератор развертки).

4. Описание органов управления.

*Общие.

• Переключатель «POVER»: для включения и выключения осциллографа.

• Индикатор «ON»: светится, если осциллограф включен.

• Регулятор «INTENSITY»: для регулирования яркости луча.

• Регулятор «TRACE ROT»: для коррекции горизонтального положения луча.

• Регулятор «FOCUS»: для регулировки фокусировки луча.

• Разъем «GND»: соединен с корпусом прибора.

• Контакт «CAL 2Vp-p»: выход сигнала калибратора с частотой 1 кГц, амплитудой 2В.

*Органы управления канала 1 (СНА) и 2 (CНВ).

• Ручка «↨ POSITION»: для перемещения луча по вертикали. В режиме X-Y этот регулятор не используется. «PULL ALT TRIG» - если переключатель вытянут, включается режим альтернативной синхронизации. В этом режиме синхронизация производится поочередно по сигналам каналов 1 и 2.

• Входной разъем канала 1. В режиме X-Y используется как вход Х.

• Переключатель «VOLTS/DIV»: для переключения коэффициентов отклонения (вольт/деление).

• Регулятор «x5MAG».

• Переключатель входа «AC-GND-DC»: этот переключатель имеет три положения:

- АС: закрытый вход;

- GND: заземленный вход;

- DC: открытый вход.

*Органы управления обоих каналов.

• Переключатель «VERT MODE»: этот переключатель имеет четыре положения.

СН1: отображается только сигнал канала 1.

СН2: отображается только сигнал канала 2.

DUAL: отображаются сигналы обоих каналов. Возможно два режима отображения: в обычном режиме, развертывается сигнал канала 1, затем развертывается сигнал канала 2 и процесс повторяется. Если вытянут регулятор «HOLDOFF», включается режим прерывистой развертки. В этом режиме, развертка быстро (с частотой примерно 500 кГц) переключается между сигналами каналов 1 и 2.

*Органы управления синхронизацией.

• Регулятор «TRIG LEVEL»: для установки уровня синхронизации. «PULL SLOPE»: в вытянутом положении, регулятор меняет полярность сигнала синхронизации на отрицательную.

• Переключатель «COUPLING»: для выбора режима синхронизации:

AUTO: для автоматической синхронизации. Развертка работает в автоколебательном режиме.

NORM: для нормальной синхронизации. Развертка отсутствует, если нет сигнала синхронизации.

• Разъем «EXT. TRIG»: для подачи внешнего сигнала синхронизации.

*Органы управления разверткой.

• Ручка «↔ POSITION»: для перемещения луча по горизонтали. «PULL x10 MAG» в вытянутом положении растягивает осциллограмму по горизонтали в 10 раз.

• Переключатель «TIME/DIV»: для установки скорости развертки (время/деление).

• Регулятор «VAR»: для плавной регулировки скорости развертки. В крайнем правом положении, время развертки соответствует установленному переключателем «TIME/DIV».