(1) Comprender el principio de funcionamiento del osciloscopio.
(2) Aprenda a utilizar un osciloscopio para observar varias formas de onda de señal.
(3) Utilice un osciloscopio para medir el voltaje, la frecuencia y la diferencia de fase de la señal.
Instrumentos y equipos principales:
Osciloscopio de doble traza YB4320G, generador de señal de función EE1641B. Osciloscopio de doble traza YB4320G, generador de señal de función EE1641B.
Herramientas
Contenido y principios experimentales:
1. Estructura básica del osciloscopio
El osciloscopio consta principalmente de un tubo de osciloscopio, amplificación y atenuación. Sistema, sistema de escaneo de disparo y fuente de alimentación, de los cuales el tubo del osciloscopio es la parte central.
La estructura básica del tubo del osciloscopio se muestra en la siguiente figura. Consta principalmente de tres partes: un cañón de electrones, un sistema de desviación y una pantalla fluorescente. Está sellado en un ambiente de vacío mediante un exterior. cáscara de vidrio.
La función del cañón de electrones es liberar y acelerar el haz de electrones. El primer ánodo se llama ánodo de enfoque y el segundo ánodo se llama ánodo de aceleración. Al ajustar la interacción * * * entre los dos, el haz de electrones puede incidir en la pantalla fluorescente para producir puntos brillantes y claros.
El sistema de deflexión consta de dos pares de placas de deflexión X e y. Al aplicar un voltaje a la placa de desviación, el haz de electrones se desvía, cambiando así la posición del punto brillante en la pantalla en consecuencia.
La pantalla fluorescente está recubierta con fósforo y los electrones la golpean para emitir luz y formar puntos de luz. Los diferentes fósforos tienen diferentes colores luminosos y tiempos de luminosidad.
Los sistemas de amplificación y atenuación se utilizan para escalar adecuadamente señales de entrada de diferentes tamaños de modo que sus amplitudes sean adecuadas para la observación.
La función del sistema de escaneo es generar un voltaje de escaneo en diente de sierra (como se muestra en la figura superior izquierda), de modo que el haz de electrones se mueva periódica y uniformemente de izquierda a derecha en la pantalla fluorescente. Este proceso se llama escaneo. La hora de inicio del escaneo está controlada por el sistema de activación.
2. El principio del osciloscopio que muestra formas de onda.
Si solo se aplica voltaje CA a la placa de desviación vertical y se agregan cinco puntos a la placa de desviación X al mismo tiempo, el haz de electrones se mueve hacia adelante y hacia atrás en la dirección vertical, formando una línea brillante. , como se muestra a la izquierda:
Si se cargan voltaje sinusoidal y voltaje en diente de sierra en la placa de desviación Y y la placa de desviación X respectivamente al mismo tiempo, los electrones realizarán un movimiento combinado de oscilación sinusoidal y escaneo horizontal. bajo la acción razonable de las direcciones horizontal y vertical. Cuando los dos períodos de voltaje son iguales, se puede mostrar una forma de onda de voltaje sinusoidal de ciclo completo en la pantalla fluorescente. El principio de desarrollo se muestra en la figura de la derecha:
3. Sincronización de escaneo
Para mostrar completamente la forma de onda periódica de la señal de entrada externa, es necesario ajustar el período de escaneo para que sea consistente con el período de señal externa idéntico o tenga una relación adecuada. Cuando el ciclo cambia debido a cambios en ciertos factores, la función de sincronización de escaneo permite que el punto de inicio del escaneo rastree automáticamente los cambios en las señales externas, mostrando así la forma de onda de manera estable.
Pasos y métodos de operación:
1. El osciloscopio mide el voltaje y la frecuencia de la señal.
Para una forma de onda de voltaje sinusoidal estable, el voltaje y la frecuencia se pueden leer mediante el siguiente método.
,
Donde a es el coeficiente de deflexión vertical (coeficiente de deflexión de voltaje) (se puede leer directamente desde el interruptor atenuador en el panel del osciloscopio), la unidad es V/div o mV /div;; h es la altura pico a pico de la señal de entrada, la unidad es div; b es el coeficiente de tiempo de exploración, que se puede leer directamente desde el interruptor de selección del coeficiente de tiempo de exploración principal, la unidad es s/div , ms/div o μs/div; l es la entrada El ancho de un único ciclo de la señal, en div.
(1) Encienda el interruptor de encendido, cambie a la posición DC, gire el interruptor de modo de trabajo vertical y seleccione el canal donde se encuentra la señal desconocida.
(2) Al ajustar el "interruptor de selección de coeficiente de tiempo de escaneo" y el "interruptor de coeficiente de deflexión vertical" y sus correspondientes interruptores de ajuste fino, la altura y el número de forma de onda del patrón de señal desconocido se pueden medir fácilmente. Al mismo tiempo, en el interruptor se leen los valores A y B necesarios para el cálculo.
(3) Ajuste las perillas de "desplazamiento vertical" y "desplazamiento horizontal" y use la escala en la pantalla fluorescente para leer y registrar los valores L y H.
2. Utilice un osciloscopio para observar directamente las formas de onda rectificadas de media onda y onda completa.
(1) Conecte las señales desconocidas proporcionadas por el laboratorio al terminal AB del circuito rectificador, y envíe el terminal CD al terminal CH1 o CH2 del osciloscopio.
Al ajustar el "interruptor de selección de coeficiente de tiempo de escaneo" y el "interruptor de coeficiente de deflexión vertical", la señal se muestra en la pantalla y las formas de onda rectificadas se observan respectivamente.