Файл: Общая электротехника и электроника учебнометодический комплекс.doc

Рис. 8


Дважды щелкните по иконке, чтобы открылась панель осциллографа (рис. 9). Осциллограф имеет два канала А и В с раздельной регулировкой чувствительности по оси напряжений (ось Y).

Для проведения измерений осциллограф нужно настроить, для чего следует задать:

1. Нужный масштаб, по которму откладывается уровень сигнала (ось Y);

2. Нужный масштаб развертки по оcи времени (ось X).

3. Смещение начала координат по осям.

4. Режим работы по входу – закрытый или открытый.

5. Режим синхронизации – внутренний или внешний.

Настройка осциллографа производится при помощи полей управления, расположен­ных на панели управления.

Панель управления осциллографа разде­лена на четыре поля управления:

1. Поле управления горизонтальной разверткой (масштабом времени).

Рис. 9.

2. Поле управления каналом А.

3. Поле управления каналом В. 2.

4. Поле управления синхронизацией (запуском).

---

Управление масштабом времени

Поле управления горизонтальной разверткой (масштабом времени) служит для задания масштаба горизонтальной оси осциллографа при наблюдении напряжения на входах каналов А и В в зависимости от времени. Временной масштаб задается от 10⁺¹²с/дел до 10^–12с/дел. Масштаб может дискретно уменьшаться на один шаг при щелчке мышью на кнопке (^) справа от поля и увеличиваться при щелчке на кнопке (_\/).

Чтобы получить удобное для наблюдения изображение на экране осциллографа, уста­новите масштаб времени таким образом, чтобы цена двух делений на горизонтальной оси примерно была равна величине, обратно пропорциональной частоте исследуемого сигнала, т. е. составляла бы период сигнала.

Например, если Вы хотите исследовать сигнал с частотой 1 кГц, установите масштаб времени равным 0,05 мс.

C помощью кнопок, расположенных в поле строки Х Рosition, можно дискретно сдви­гать начало осциллограммы по горизонтальной оси.

В этом же поле расположены три кнопки: У/Т, А/В, В/А, позволяющие задавать вид зависимости отображаемых сигналов. При нажатии на кнопку У/Т по вертикальной оси откладывается напряжение, по горизонтальной оси — время, при нажатии на кнопку А/В по вертикальной оси откладывается амплитуда напряжения на входе канала А, по гори­зонтальной оси - канала В и при нажатии на кнопку В/А, наоборот. При этом масштаб осей определяется установками соответствующих каналов. В режимах А/В и В/А можно на­блюдать частотные и фазовые сдвиги (фигуры Лиссажу), петли гистерезиса, вольт-амперные характеристики и т.д.

Управление каналами А и В

Две нижние части панели осциллографа являются полями управления отображением сигналов, поданных на входы каналов А и В соответственно,

Верхнее окно в поле позволяет управлять масштабом оси отображаемого напряжения по вертикальной или горизонтальной оси. Цена деления может дискретно устанавливать­ся от 10^–12 В/дел до 10⁺¹² кВ/дел. Масштаб для каждой оси устанавливается отдельно. Чтобы по­лучить удобное для работы изображение на экране осциллографа, перед началом эксперимента установите масштаб, соответствующий ожидаемому напряжению.

Например, при подаче на вход переменного сигнала амплитудой 3 вольта установите масштаб вертикальной оси 1В/дел.

---

Ниже расположено поле, которое позволяет дискретно сдвигать ось Х вверх или вниз. Для того чтобы развести изображения от каналов А и В, воспользуйтесь сдвигом по оси У (У pos ) для одного или двух каналов.

Три нижние кнопки реализуют различные режимы работы осциллографа. Режим работы осциллографа с закрытым входом устанавливается нажатием на кнопку АС. В этом режиме на вход не пропускается постоянная составляющая сигнала. При нажатии на кнопку DС осциллограф переходит в режим с открытым входом. В этом режиме на вход осциллографа пропускаются как постоянная, так и переменная составляющая сигна­ла. При нажатии па кнопку 0 вход осциллографа соединяется с общим выводом осцилло­графа, что позволяет определить положение нулевой отметки по оси У.

Управление синхронизацией

Правое поле управления Тrigger (синхронизация) (рис. 10) определяет момент начала отображения осциллограммы на экране осциллографа. Первоначально луч располагается в левой части экрана и не перемещается, пока осциллограф не получит сигнала синхронизации. После получения сигнала луч начинает движение вправо и рисует на экране видимую линию. Достигнув правой части экрана, луч автоматически перемещается в его левую часть. Затем он останавливается и больше не двигается, пока не получит новый сигнал синхронизации. Кнопки в строке Запуск задают момент запуска осциллограммы по фронту, или по срезу, импульса.


Рис. 10

Строка Уровень позволяет задавать уровень, при превышении которого происходит запуск осциллограммы. Значение уровня можно сдвинуть на 3 деления вниз или вверх.

Осциллограф имеет три режима синхронизации – автоматический, нормальный (обычный) и однократный.

1. Автоматический режим (Авто) – запуск осциллограммы производится автоматически при подключении осциллографа к схеме. Когда "луч" доходит до конца экрана, осциллограмма снова прописывается с начала экрана (новый экран).

Запуск может быть по входу "А" или "В", в которых запускающим сигналом является сигнал, поступающий на соответствующий вход.

Запуск может быть внешним (Внеш.). В этом случае сигналом запуска является сигнал, подаваемый на входсинхронизации.

2.Режим обычный (Норм.). В этом режиме осциллограмма на экране неподвижна.

3.Режим одноразовый (Одн.). Данный режим работает аналогично режиму Норм., за исключением того, что на экране формируется только одна кривая, а потом луч отключается.

---

На экране осциллографа видны два курсора – красный (курсор 1) и синий (курсор 2), при помощи которых можно измерить мгновенные значения напряжений в любой точке осциллограм­мы. Для этого просто перетащите мышью курсоры за треугольники в их верхней части в требуемое положение. Координаты точек пересечения первого курсора с осциллограмма­ми отображаются на табло (рис. 11). Т1 и Т2 – это координаты курсоров 1 и 2 соответственно. В столбце время приведены координаты каждого курсора по времени. В поле Т2–Т1 показана разность значений напряжений курсоров 2 и 1.



Рис. 11
Функциональный генератор
Функциональный генератор является идеальным источником напряжения, генерирующим напряжения синусоидальной, прямоугольной и треугольной форм. Его уменьшенное и увеличенное изображения приведены н а рис. 12.

Средний зажим генератора (Общий) при подключении к схеме обеспечивает общую точку для отсчета амплитуды переменного напряжения.
Рис. 12
Для отсчета напряжения относительно нуля общий вывод заземляется. Напряжение на левом выводе принимается положительным, на правом — отрицательным.

Графопостроитель, или боде-плоттер

Зависимость амплитуды сигнала на элементе электрической цепи или устройства от частоты называют амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ). Зависимость фазы сигналов от частоты — фазочастотной характеристикой (ФЧХ). Боде-плоттер осуществляет измерение сигналов в двух точках схемы и фазовый сдвиг между этими сигналами. Его иконка и расширенное изображение приведены соответственно на рис. 13 и рис. 14.

Для измерений боде-плоттер генерирует собственный сигнал в спектре частот, который задается при настройке виртуального прибора. Боде-плоттер имеет два входных (Вх) и два выходных (Вых) зажима.


Рис. 13




Рис. 14
Для измерений отношений амплитуд или фазового сдвига следует подключить положительные вводы

---

Вх и Вых к исследуемым точкам схемы, а отрицательные — заземлить. Для получения АЧХ следует нажать на кнопку Амплитуда, а для получения ФЧХ— на кнопку Фаза.

Кнопки на панели управления позволяют задать начальное и конечное значения параметров, откладываемых по вертикальной оси. Клавиши Log и Lin определяют вид шкалы – соответственно логарифмическая и линейная. Панель управления По горизонтали служит для установки диапазона частот. Частота откладывается в герцах или в производных величинах (кГц или МГц).

Для получения АЧХ по вертикальной оси откладывают отношения напряжения в линейном масштабе от 0 до 10Е12 либо в логарифмическом масштабе. Для получения ФЧХ по вертикальной оси откладываются градусы в пределах от -720° до +720°. В двух нижних окнах фиксируются координаты той или иной точки АЧХ или ФЧХ.

Помимо указанных выше, в программе имеется ряд приборов: измеритель нелинейных искажений, частотомер, частотный анализатор и другие приборы – для анализа и синтеза цифровых и аналого-цифровых устройств.

III. Методические указания к выполнению лабораторных работ

для студентов, занимающихся с элементами ДОТ
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Лабораторный практикум помогает студенту освоить теоретический материал, получить навыки при экспериментальных исследованиях электрических цепей, правильно использовать данные ­измерительных приборов и развить умение анализировать полученные результаты.

Лабораторная работа является расчетно-графическая с виртуальными элементами, созданные на основе программы Multisim 10. Эта работа, предназначенная для студентов, изучающих дисциплину с элементами ДОТ, состоит из следующих этапов.

1. 
   Изучение теоретической части исследуемого процесса.
   

2. Расчет параметров цепей на основании показаний измерительных приборов.

3. Составление отчета в соответствии с требованиями, указанными в разделе «Содержание отчета».

4. Ответы на вопросы теста.

5. Отправка отчета и результатов тестирования на рецензию.

Каждый студент выполняет лабораторную работу в соответствии со своим вариантом, который выбирается по последней цифре шифра студента. Все варианты представлены на учебном сайте в среде Mudle в файле «Варианты»
Работа 10(д). Исследование линейных элементов

---