Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf

ния для всех форм кривой напряжения + t/ MaHс до

— U макс-

Ток с іпомощыо осциллографа измеряют редко. Одна­ ко это возможно путем контроля напряжения на вклю­ ченном в исследуемую цепь сравнительно малом и изве­ стном сопротивлении.

Осциллограф'ические измерения частоты путем сопо­ ставления ее с частотой образцового генератора рассмот­ рены в гл. IT. Они могут также производиться и путем контроля длительности периода с помощью калибратора длительности. Ошибочно судить о частоте сигнала по значению установленной частоты генератора развертки, поскольку число наблюдаемых па экране периодов сигна­ ла зависит и от усиления по горизонтали.

Измерение угла сдвига фаз с помощью осциллографа может производиться различными способами. Простей­ ший из них показан на рис. 9.8.

Рас. 9.8. Определение уг­ ла сдвига фаз с по­ мощью осциллографа

Рис. 9.9. Построение фи­ гуры Лиссажу

Выключив собственный генератор развертки осцилло­

форме кривой в качестве развертки используется наблю­ даемая синусоида. Нетрудно убедиться графическим по­

183

При сдвиге фаз, равном нулю, эллипс вырождается в прямую. Полезно заметить, что при сдвиге на 90° (и рав­ ных амплитудах) на экране возникает окружность (так называемая круговая развертка). Формула для подсчета угла сдвига фаз (см. рис. 9.8) следующая:

где Уі — перемещение луча по вертикали, проходящей через центр симметрии эллипса; yz — максимальное пе­ ремещение луча по вертикали (для наиболее удаленных от горизонтали точек); <р -— угол сдвига фаз синусои­ дального напряжения, поданного на вход «Y» относи­ тельно отстающего по фазе напряжения, поданного на вход «X». При этом наклон эллипса (считая сверху) справа налево имеет место для углов сдвига от 0 до 90° и от 270 до 360°, а наклон эллипса слева направо — для

315с

/ /1

СУ

Рис. 9.10. Форма « расположение эллипса, полученного при раз­ ных углах сдвига фаз между Ux и U v

углов от 90 до 180° и от 180 до 270° (рис. 9.10). Погреш­ ность таких измерений возрастает по мере приближения угла к 90° от 1—2 до 8— 10°.

Очевидно, путем таких измерений (как и многих дру­ гих) по одному замеру нельзя определить величину угла более 360°. Чтобы отличить 45° от 315°, можно либо вос­ пользоваться сравнением с некоторым образцовым фазо­ вращателем, либо вызвать изменение угла сдвига в опре­ деленную сторону путем включения в схему дополнитель­ ных элементов. Тогда (допустим, при обязательном уве­ личении угла), если изображение на экране соответство­ вало 45°, эллипс станет приближаться к окружности, если же 315°, то эллипс станет приближаться к прямой.

Для удобства наблюдения обычно стремятся работать при таких усилениях по горизонтали и вертикали, чтобы амплитуды отклонений по осям X и Y были примерно одинаковы. Следует иметь в виду, что поскольку в боль­ шинстве случаев и вход У, и вход X имеют общую точку (заземленный зажим), то определение угла сдвига фаз возможно лишь между напряжениями, снимаемыми с со­ противлений, имеющих также общую точку,

184

С помощью осциллографического наблюдения легко определяют коэффициент модуляции модулированных по амплитуде колебаний. Это можно сделать, подав эти ко­ лебания на вход «Y» и установив частоту развертки, удоб­ ную для наблюдения низкочастотной огибающей (рис.

Рис. 9 .П . Осциллограмма аміпліитудномодулированных ‘Колебаний при непрерывной пилообразной развертке

9.11). Коэффициент модуляции т определится из выра­ жения

где U а — амплитуда колебаний несущей частоты; Us —

ния используется модулирующее напряжение низкой ча­ стоты (собственный генератор развертки осциллографа выключается). В этом случае на экране возникнет изо­ бражение вида, показанного на рис. 9.12, по которому ве-

Рис. 9.12. Метод трапеций для определения коэффи­ циента амплитудной модуляции

личина т находится с использованием той же ф-лы (9.2). Возможны и многие другие способы использования осциллографа как для измерения уже упомянутых вели­ чин, так и различных других. Специальные осциллогра­

185

мечал перерывов в изображении)- Коммутирующее нап­ ряжение, выдаваемое мультивибратором, для четкости переключений должно быть возможно ближе к прямо­ угольному, имеющему положительные и отрицательные полупериоды равными друг другу. Это достигается вклю­ чением перед усилителями ограничителей.

Сплошное изображение наблюдаемой кривой полу­ чится только в том случае, если частота коммутации ни­ же частоты исследуемых колебаний. Следует иметь в ви­ ду, что для того, чтобы изображения обоих колебаний были неподвижны, необходимо совпадение (или крат­ ность) их частот.

ЗА Д А Ч И

115.Нарисовать изображешія, получающиеся на эюране осцил­ лографа, если на вход <гК» подано синусоидальное напряжение (рис.

9.14а), а развертывающее напряжение имеет вид, показанный на рис. 9.146, в, г.

а)

116. Исследуется синусоидальное -напряжение с периодом Т= =40 мкс, на экране получено изображение, содержащее один период этой синусоиды. Как следует -изменить частоту развертки fр, чтобы получить 2, 3, -5, 8 периодов той же кривой? Как изменятся ответы, если Т р-авен 100 -мкс; 10 -мк-с; 1 мс? Как следует для приведенных

случаев регулировать усиление по горизонтали и по вертикали, что­ бы при новой fy опять получить на экране один период?

П7. Если не гасить луч при обратном ходе, то как будет вы­ глядеть на экране изображение кривой вида, представленного па рис. 9.15, если напряжение раз­ вертки имеет вид, показанный в том же масштабе на том же ри­ сунке?

118.* а) На вход <гУ* подано синусоидальное напряжение с ча-

( 8 7

=20 мкс; д) Ті = 2 ,мс, т=>5 мкс.

124.Исследуемое импульсное напряжение имеет длительность импульсов т=20 мкс. Определить время задержки, необходимое для того, чтобы получить изображение импульса ,в середине экрана, если

время ждущей развертки tp равно 50, 30 и 100 мкс.

125. а) При длительности импульса т = 4 -1 0 _ 6 с его изображе­

ние получилось в середине экрана и заняло четверть линии разверт­

1 8 8

по экрану от точки / к точке 2 для фигур Лиссажу, полученных на экране и показанных на рис. 9 . 1 7 , если: a) fx = 100 Гц; б ) fu —

;Ф

Ң

•г

Ф

ИГ.

1

г

ж)

Ни

V

Рнс. 9.17

189