Файл: Терсин, В. Я. Радиоэлектроника и радиотехнические измерения учебник для школ техников ВМФ.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 89
Скачиваний: 0
амплитуды. Горизонтальная развертка при этом может быть отключена. Запомнив коэффициент деления атте нюатора и не меняя усиления, регулируют амплитуду калибратора так, чтобы высота изображения калибро ванного напряжения стала такой же, как и изображение
сигнала. По шкале потенцио метра калибратора делается отсчет, который переводится в показания путем умножения на коэффициент деления. Такая методика измерения исполь зуется в осциллографе С1-5.
Если осциллограф не имеет устройства для измерения на пряжения, то импульсное на пряжение определяется путем деления величины вертикаль
ного смещения I на чувствительность вертикального ка нала s:
При измерении синусоидального напряжения нужно помнить, что вертикальное смещение / пропорциональ но удвоенной амплитуде сигнала.
Для измерения тока осциллографом используют кос венный метод измерения: измеряемый ток пропускают через измерительный шунт Rm (рис. 19.1) или любое известное сопротивление и напряжение, выделяющееся на нём, подают на вход осциллографа. Измерив его, по закону Ома определяется ток в цепи. При измерении тока высркой частоты надо учитывать индуктивную со ставляющую шунта, которая с увеличением частоты резко возрастает и увеличивает погрешность измерения.
§ 3. Измерение частоты и разности фаз
Измерение частоты основано на сравнении измеряе мой частоты /у с известной f0 образцового генератора по блок-схеме на рис. 19.2.
На горизонтальный вход осциллографа подается си нусоидальное напряжение известной частоты, например звукового генератора или сети, а на вертикальный
260
вход — напряжение, частота которого неизвестна. При этом на экране появятся фигуры, характер которых за висит от соотношения частот (рис. 19.3). Амплитуды на пряжений следует установить такими, чтобы изображе
ния |
частот |
вписывались |
|
|
|
|
в квадрат. Затем, изме |
|
|
|
|||
няя частоту звукового ге |
|
|
|
|||
нератора, необходимо до |
|
|
|
|||
биться, чтобы на экране |
|
|
|
|||
получилась |
неподвижная |
|
|
|
||
и наиболее простая фигу |
|
|
|
|||
ра, т. е. фигура |
неболь |
|
|
|
||
шой кратности (чем выше |
Рис. 19.2. |
Схема измерения |
ча |
|||
кратность, |
тем |
сложнее |
||||
фигура и труднее ее рас |
стоты с помощью осциллографа |
|||||
шифровать). Эту фигуру |
линиями XX и у у и подсчи- |
|||||
можно мысленно |
пересечь |
|||||
тать |
число |
пересечений ка: :дой из линий с фигурой, |
||||
Измеряемая |
частота равна |
частоте, |
установленной |
на |
||
11 |
4 :з |
3 . 2
V # |
4 / # |
1 2:7 |
з:i |
Рис. 19.3. Фигуры кратности (фигуры Лиссажу)
генераторе, умноженной на кратность фигуры. Кратность выражается дробью, числитель которой — число колеба ний в вертикальном направлении (число пересечений
261
с горизонтальной линией хх), а знаменатель — число ко лебаний в горизонтальном направлении (число пересе чений с вертикальной линией уу).
Для измерения сдвига фаз между двумя напряже ниями одинаковой частоты, например напряжениями на входе и выходе усилителя, эти напряжения подаются на
Рис. 19.4. Фигуры различных начальных фаз
горизонтальный и вертикальный входы осциллографа. В результате на экране получается изображение эллип са, положение и форма которого зависят от угла сдвига фаз и соотношения амплитуд приложенных напряжений.
Если амплитуды этих на-
|
|
пряжений подобрать такими, |
|||||
|
|
чтобы отклонения луча |
по |
||||
|
|
вертикали |
и |
горизонтали |
|||
|
1были одинаковыми, то ха |
||||||
|
|
рактер эллипса будет опре |
|||||
|
|
деляться только |
разностью |
||||
|
|
фаз. На рис. 1 9 .4 приведе |
|||||
|
|
ны |
фигуры |
для |
нескольких |
||
Рис. 19.5. Схема определения |
начальных |
разностей |
фаз |
||||
при |
равенстве |
частот, |
по |
||||
сдвига фаз методом эллипса |
|
||||||
разность фаз. При ф = 0 ° |
|
которым можно |
определить |
||||
|
( 1 8 0 ° ) |
эллипс сжимается в пря |
|||||
мую линию, наклоненную под углом 4 5 ° к осям. По мере
увеличения |
ср эллипсрасширяется и при ф = |
9 0 ° |
( 2 7 0 ° ) |
становится |
окружностью (если амплитуды |
подводимых |
|
напряжений |
равны, а если не равны — эллипс, |
одна из |
|
осей которого вертикальна).
262
В промежуточных положениях эллипса угол сдвига
фаз |
определяется по формуле <p= arc sin-~|-, где аб |
и |
и вг — отрезки, измеренные на экране, как показано |
на |
|
рис. |
19.5. |
|
§ 4. Измерение параметров импульсов
Амплитуда импульсов измеряется так же, как и лю бое переменное напряжение. Для измерения необходимо вначале получить устойчивое изображение, а затем■по масштабной сетке или сравнением с калибровочным сигналом определить амплитуду.
Для измерения длительности импульса после получе ния устойчивой линии развертки включают калибратор длительности, в результате чего на экране появляется изображение импульса с наложенными на него яркост ными калибрационными метками. Длительность опреде ляется по числу промежутков между метками, уклады вающимися в импульсе.
Если осциллограф не имеет калибратора длительно сти, то приближенно длительность импульса можно оце нить, сравнивая его изображение на экране трубки с временным масштабом развертки осциллографа.
Частоту повторения импульсов можно измерить сравнением с известной частотой синусоидальных коле баний. Для этого измеряемое импульсное напряжение
подается на осциллограф |
по |
схемам, показанным |
на |
|
рис. 19.6, а и 19.6, б. |
|
|
синусоидаль |
|
На вход X подается развертывающее |
||||
ное напряжение, например |
от |
звукового |
генератора, |
а |
на вход У то же напряжение, но через фазосдвигающую цепь для получения эллиптической развертки. Сюда же подается измеряемая частота.
Не включая источник импульсного сигнала, напряже ние генератора регулируют так, чтобы получить больший по размеру эллипс (рис. 19.7, а). Затем включают источ ник импульсных сигналов и частоту звукового генератора регулируют так, чтобы на экране установилось неподвиж ное изображение. Количество выбросов на развертке пропорционально отношению частоты повторения им пульсов к частоте звукового генератора (рис. 19.7,б,'в,г).
Рис. 19.6. Схемы измерения частоты повторения импульсов в высокоомных и низкоомных цепях
О |
|
& |
< & > |
а |
б |
в |
2 |
Рис. 19.7. Определение частоты повторения импуль сов с помощью эллиптической развертки осцилло графа
2 6 4
Для измерения коэффициента амплитудной модуля ции на вход У подается модулированное по амплитуде напряжение высокой частоты. На экране появится кар тина (рис. 19.8,а), воспроизводящая в некотором мас штабе кривую модулированного напряжения. Коэффи-
Рис. 19.8. Измерение коэффициента модуляции
циент амплитудйой модуляции т определяется как от ношение
“ ” 1 т Т 100"/-
По этой же формуле определяется т и при выключен ной развертке. При этом на экране будет видна верти кальная прямая с четырьмя яркими точками, соответ ствующими крайним положениям огибающей модули рованного сигнала (рис. 19.8,6).
§ 5. Наблюдение амплитудно-частотных характеристик
Процесс ,регулировки усилителей, полосовых филь тров и других элементов радиосхем значительно облег чается при визуальном наблюдении на экране осцилло графа их амплитудно-частотных (резонансных) харак теристик.
Для наблюдения резонансных характеристик напря жение выхода проверяемого устройства (приемника или отдельного усилителя) подается на вертикальный вход осциллографа, имеющего равномерную характеристику в диапазоне исследуемых частот. На вход проверяемого устройства подается сигнал от генератора качающей ча стоты, т. е. частотно-модулированное напряжение, ча стота которого изменяется в обе стороны от среднего
265
значения выбранной частоты, а уровень напряжения остается неизменным. Частота модуляции генератора подается на клемму внешней синхронизации развертки осциллографа (рис. 19.9). В результате на экране осцил-
Рис. 19.9. Схема для наблюдения резонансных характеристик
лографа получится изображение резонансной кривой исследуемого устройства в виде двусторонней засвечен ной фигуры (рис. 19.10, а), а если напряжение снимается с детектора, то в виде огибающей полуволн (рис. 19.10,6),
6
Рис. 19.10. Вид частотной харак теристики на экране осцилло графа
Для исследования амплитудно-частотных характери стик имеются и специальные приборы — измерители ча стотных характеристик (Xl-1, Х1-2 и др.), работа кото рых основана на этом же принципе. Основными элемен тами их являются осциллограф и генератор качающей частоты.