Измерване на параметри на импулсни сигнали с осцилоскоп
Устройството на електронен осцилоскоп и лабораторен стенд ES-8A. Методи и техники за получаване на осцилограми на изходното напрежение на генератора, измерване на амплитудата, продължителността на импулса, времето на паузата и периода на повторение на импулса при различни честоти.
Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу
Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.
Публикувано наhttp://www.allbest.ru/
Министерство на образованието и науката на България
Федерална държавна бюджетна образователна институция за висше професионално образование
"Липецк държавен технически университет"
Лаборатория #1
по курс: "Електротехника и електроника"
по темата:"Измерване на параметрите на импулсни сигнали с помощта на осцилоскоп"
Изработено от ученик от група АС-09
Приема: доц. д.ф.н.
Цел на работата:Запознаване с устройството на осцилоскопа и методите за измерване на импулсни сигнали.
Обект и средства на изследване:Електронен осцилоскоп и лабораторен стенд ЕС-8А.
Работна поръчка
Нека свържем осцилоскопа към мрежата, а измервателните кабели към входните конектори. Нека синхронизираме напрежението на генератора за почистване с изследвания сигнал.
Ще проведем 5 експеримента на пет различни честоти, в резултат на които ще получим осцилограми на изходното напрежение на генератора. По време на всеки експеримент измерваме амплитудата, продължителността на импулса, времето на пауза и периода на повторение на импулса. Въз основа на получените измервания ще изчислим следните количества:
където T е периодът на повторение на импулса, tu е продължителносттаимпулс.
Таблица 1 - Измерени и изчислени данни
Фигура 1 - форма на вълната #1
Параметрите, измерени и изчислени за форма на вълната #1, са показани в таблица 2.
Таблица 2 - Измерени и изчислени данни за форма на вълната #1
Фигура 2 - форма на вълната #2
Параметрите, измерени и изчислени за форма на вълната #2, са показани в таблица 3.
Таблица 3 - Измерени и изчислени данни за форма на вълната #2
Фигура 3 - форма на вълната #3
Параметрите, измерени и изчислени за форма на вълната #3, са показани в таблица 4.
Таблица 4 - Измерени и изчислени данни за форма на вълната #3
Фигура 4 - форма на вълната #4
Параметрите, измерени и изчислени за форма на вълната #4, са показани в таблица 5.
Таблица 5 - Измерени и изчислени данни за форма на вълната #4
Фигура 5 - форма на вълната #5
Параметрите, измерени и изчислени за форма на вълната #5, са показани в таблица 6.
Таблица 6 - Измерени и изчислени данни за форма на вълната #5
Нека проведем експерименти за изследване на работния цикъл на импулсите. Нека разгледаме осцилограми за стойности на работен цикъл 1, 2 и? докато бутонът за превключване на входа е натиснат и отпуснат.
Фигура 6 - форма на вълната на сигнал с работен цикъл 2 и отворен вход
Фигура 7 - форма на вълната на сигнал с работен цикъл 2 и затворен вход
Фигура 8 - осцилограма на сигнал с единичен работен цикъл и отворен вход
Фигура 9 - осцилограма на сигнал с единичен работен цикъл и затворен вход
Фигура 10 - форма на вълната с безкраен работен цикъл
Фигура 11 - подробна форма на сигнала
За този сигнал имаме амплитуда от 3 V; импулсно време 0,029; продължителност на импулсния фронт 0,001 s; продължителност на прекъсване 0.001s.
амплитуден импулс на генератора на осцилоскоп
В процеса на изпълнение на тази лабораторна работа се запознахме с устройството осцилоскоп, придобихме умения да работим с него и да измерваме параметрите на импулсните сигнали с негова помощ. Също така бяха скицирани модели на осцилограми на изходното напрежение и бяха установени съответните модели на съответните стойности.
Въз основа на резултатите от експериментите за изследване на работния цикъл може да се заключи, че входният превключвател позволява при затворен вход да се отдели постоянният компонент на сигнала.
Отговори на въпроси за лабораторна работа
1. Каква е синхронизацията на изследвания сигнал и общото напрежение на размаха?
При изучаване на периодични процеси е необходимо да се синхронизира напрежението на генератора за почистване с изследвания сигнал, в противен случай изображението на екрана на CRT ще бъде нестабилно, тъй като в края на изследвания импулсен сигнал лъчът няма да се върне в първоначалното си положение. Синхронизацията се осъществява чрез къси импулси, генерирани от входния сигнал (вътрешна синхронизация) или от външния сигнал, подаден на входа на гнездото "Синхронизация" (външна синхронизация) чрез ограничаване, последвано от диференциране. В този случай позицията на тактовите импулси съответства на преминаването през нулата на входния сигнал. Тези импулси контролират работата на генератора за размахване, осигурявайки равенство на периода на изследвания сигнал и периода на линейно променящото се напрежение.
2. Какво е работен цикъл на импулсна поредица?
Коефициентът на запълване е отношението на периода на повторение на импулса към тяхната продължителност.
3. Какъв е работният цикъл на импулсната поредица?
Коефициентът на запълване е реципрочната стойност на работния цикъл;понякога работният цикъл се използва и за характеризиране на квазипериодични и произволни последователности, като в този случай той е равен на средното съотношение на сумата от продължителност на импулса за достатъчно дълъг период от време към продължителността на този интервал.
4. Как се определя времето на нарастване и времето на спад?
Предната част на импулса е частта от импулса, непосредствено предшестваща амплитудата, спадът ("опашката") е частта от импулса, следваща амплитудата.
5. Как се определя продължителността на импулса?
Продължителността на импулса се определя като интервал от време от момента на появата на импулса до момента на изчезването му. Продължителността на предния фронт на импулса обикновено се определя като времето, през което големината на тока или напрежението се променя от 0,1 до 0,9 от стойността на амплитудата, продължителността на задния фронт или затихването се определя като времето, през което големината на тока или напрежението се променя от 0,9 до 0,1 от стойността на амплитудата.
6. Какъв е спадът на върха на импулса?
Продължителността на импулса се определя от сегмента ad, измерен при напрежение, равно на 0,1 Um, където Um е амплитудната стойност на напрежението. Сегмент ab' (от 0.1Ut до 0.9Um) показва продължителността на предната част на импулса, bb' - височината на импулса, c'd - продължителността на среза, (bb'-cc') - затихването на върха на импулса. Отрицателното напрежение в опашката на импулса е етапът на възстановяване.
Хоствано на Allbest.ru
Подобни документи
Класификация и блокова схема на универсален електронен аналогов осцилоскоп. Видове осцилоскопи. Методи за измерване на параметрите на сигнала. Калибриране на осцилоскопа, препоръки за избор на честотна лента на канала за вертикално отклонение.
Предназначение, параметри и управление на мултиметъра. Предназначение, параметрии управление на генератора на функции. Предназначение, параметри и органи за управление на електронния осцилоскоп. Схема на лабораторен стенд за наблюдение на сигнали
Анализ на методите за откриване и определяне на сигнали. Оценка на периода на повторение на сигнала с помощта на методите на пълна достатъчна статистика. Оценка на формата на импулса на сигнала за разграничаване на абонати в комуникационна система без отчитане на предаваната информация.
Изчисляване на верига на генератор на линейно променливо напрежение. Схема за блокиране на управляващото устройство. Устройство за синхронизиране и задействане на размахване. Определяне на параметрите на фазоинвертора, крайния усилвател на канал X. Изчисляване на съпротивителните мощности на блока.
Общи сведения за микропроцесорната система. Концепции за надеждност на системата. Как работи осцилоскопът. Изчисляване на електрическата верига на светодиода. Проектиране на USB осцилоскоп на базата на микроконтролера ATTINY45-20. Изчисляване на надеждността на USB осцилоскоп.
Разработване на блокова схема на електронно-лъчев осцилоскоп. Методика за изчисляване на основните усилвателни стъпала и изчисляване на елементите на електрическа схема. Изборът на тактов генератор - кварцов осцилатор с буферен изходен елемент.
Параметри на оптичните влакна. Методи за измерване на затихване, дължина на вълната, разстояния, енергиен потенциал, дисперсия и загуби във фиброоптични комуникационни линии. Разработване на лабораторен стенд "Измерване на параметрите на оптичен път".
Цифрови интегрални схеми. Функционална схема на устройството за измерване на продължителността на периода. Използване на BCD брояч SN74ALS192. Течнокристален индикатор ITS-E0190SRNP. Амплитудата на входния сигнал. Интервал между измерванията.
Приемане на произволни импулсни сигнали при наличие на грешки на часовникасинхронизация. Оценка на математическото очакване и амплитудата. Прогнозна оценка на изследователската работа. Изчисляване на сложността на разработване на софтуерен продукт от изпълнители.
Цифрови устройства от честотно-времева група. Основата за изграждането на цифрови честотомери. Структурна схема на централната честота, измерване на честота. Грешки при измерване на честота и период. Подобряване на ефективността на обработката на сигнали при оценка на честотно-времеви параметри.