Добавяне на взаимно перпендикулярни хармонични трептения (фигури на Лисажу)
За да се наблюдават фигурите на Лисажу, е необходимо да се приложи хармонично напрежение към входоветеXиYна осцилоскопа. Формата на фигурите зависи от съотношението на честотите и фазите на трептенията. При малка разлика в честотите формата на фигурите бавно се променя, а при голяма разлика картината се слива в правоъгълник.
Нека напрежениетох=Acos(t+1)се подава от генератора към входах=и входноUнапрежение със същата честота от друг генератор или от AC мрежаy=Bcos(t+2). Уравнението на траекторията на лъча може да се получи чрез елиминиране на времетоtот тези уравнения:
. (3)
Така фигурата, която лъчът описва при добавяне на трептения със същата честота, е елипса. Ориентацията на тази елипса зависи от фазовата разлика на трептенията.
В общия случай формата на фигурата на Лисажу зависи от връзката между
честоти, фази и амплитуди на трептенията.
За да се определи честотата на едно от сумираните колебания, е необходимо да се знае честотата на другото и броя на пресичаниятаp1иp2на фигурата с условни линии, успоредни на оситеXиY, които не преминават през специални точки. Връзката между честотите и съответния брой пресечки е обратно пропорционална:
В първия случай (фиг. 4, а)n2/n1= 2/4, а във втория (фиг. 4, б)n2/n1= 2 /2. В този случай, ако честотата на първия от сигналите е например 50 Hz, тогава честотата на втория сигнал е 25 Hz. ввъв втория случай честотите са равни.
Завършване на работата. Управление на осцилоскоп.
Следните контроли и превключватели са разположени на предния панел на осцилоскопа:
1. - "Мрежа" - бутон за захранване.
2.
3.
4. Бутон за превключване на осцилоскопа в режим на мултиметър (не се използва в тази работа).
5. Превключвател на входа на осцилоскопа "отворен - затворен". Затворен вход се използва за изследване на променливия компонент на входния сигнал. В този случай сигналът се подава към входа чрез разделителя
6. Превключете "time / div" - изборът на продължителността на почистването.
7. - В комбинация с превключвателя (5) регулаторът на позицията на лъча хоризонтално.
8. "V/div" - Превключвател за делител на напрежение на каналаУ-управление на чувствителността на осцилоскопа.
9. - В комбинация с превключвателя (7) регулаторът на позицията на лъча вертикално.
10. "s/ms" - Превключвател на умножителя на честотата за генератора на размахване.
11. "СТАРТ" - Превключване на поляритета на задействащия синхронизиращ импулс.
12. "INTERNAL / EXT" - Превключване на вида на синхронизацията.
13. "TV / NORM" - Превключване на генератора.
14.-ВходU.
16. -ВходX.
17. - Регулатор на нивото на сигнала за синхронизация.
Упражнение 1 Наблюдение на формата на вълната на звуков генератор, измерване на неговата честота
1. Научете предназначението и местоположението на контролите на осцилоскопа.
2. Свържете към входаУизхода на звуковия генератор (ЗГ). Включете захранването на генератора (превключвателят се намира на задната стена на генератора). Задайте стойността на сигнала на 5V, честотата на 100Hz.Регулирайте чувствителността на осцилоскопа, така че сигналът да не излиза от екрана вертикално.
3. Настройте честотата на генератора на времева база и нивото на задействане на осцилоскопа. Постигнете стабилно изображение на сигнала на екрана.
4. Чрез промяна на формата и честотатаfzна CG сигнала, наблюдавайте промените на екрана.
5. Чрез измерване на времето на един или няколко периода на ZGtсигнала, изчислете честотатаfoпо формула (1). Сравнете получения резултат с показанията на ZG.
6. Повторете измерванията за различни честоти и вълнови форми, запишете резултатите от измерването в таблицата. 1.