II PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA
1. Wyznaczanie czułości odchylania X i Y.
Połączyliśmy oscyloskop z generatorem wzorcowym (typ PO-21), a następnie zdjęliśmy zależność wychylenia X i Y w funkcji przykładanego napięcia. Poniższy rysunek przedstawia schemat podłączenia, a tabela - wartości zmierzone:
|
U [V] |
dx [mm] |
dy [mm] |
|
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 |
8 12 16 22 28 33 38 44 48 52 |
7 11 16 22 26 32 38 42 46 50 |
Wykresy zależności:
|
|
Wykreślone zależności wychylenia na osi do przyłożonego napięcia X=X(U) oraz Y=Y(U) informują o liniowości podziałki na skali oscyloskopu. Przyłożone napięcie jest wprost proporcjonalne do przyłożonego napięcia.
2. Wyznaczanie częstotliwości badanego generatora.
Połączyliśmy urządzenia wg poniższego schematu:
|
Następnie zdjęliśmy częstotliwości badanego generatora metodą bezpośrednią (częstościomierzem) dla 3 kolejnych ustawień pokrętła generatora RC:
POŁOŻENIE |
CZĘSTOTLIWOŚĆ GENERATORA [Hz] |
CZĘSTOTLIWOŚĆ MIERNIKA [Hz] |
STOSUNEK CZĘSTOTLIWOŚCI |
3 |
380 760 1135 |
380 380 380 |
1:1 1:2 1:3 |
6 |
205 410 620 |
820 820 820 |
4:1 2:1 4:3 |
9 |
275 540 820 |
2200 2200 2200 |
8:1 4:1 8:3 |
Zaobserwowane oscylogramy:
stosunek 1:1 I harmoniczna |
stosunek 2:1 II harmoniczna |
stosunek 3:1 III harmoniczna |
|
|
|
3. Wyznaczanie stałych czasowych.
Połączyliśmy urządzenia z układem całkującym wg poniższego schematu:
|
Poniższe rysunki pokazują oscylogramy dla różnego oporu R i pojemności C dla układu całkującego:
OPÓR R, POJEMNOŚĆ C, WZMOCNIENIE 0,1V/cm, PODSTAWA CZASU 0,5ms/cm, τ = 1RC |
OPÓR R, POJEMNOŚĆ 0,1C, WZMOCNIENIE 0,1V/cm, PODSTAWA CZASU 0,5ms/cm, τ = 0,1RC |
|
|
OPÓR R, POJEMNOŚĆ 0,01C, WZMOCNIENIE 0,1V/cm, PODSTAWA CZASU 0,5ms/cm, τ = 0,01RC |
OPÓR 0,05R, POJEMNOŚĆ C, WZMOCNIENIE 0,5V/cm, PODSTAWA CZASU 0,5ms/cm, τ = 0,05RC |
|
|
OPÓR 0,05R, POJEMNOŚĆ 0,1C, WZMOCNIENIE 0,5V/cm, PODSTAWA CZASU 0,5ms/cm, τ = 0,005RC |
OPÓR 0,05R, POJEMNOŚĆ 0,01C, WZMOCNIENIE 0,5V/cm, PODSTAWA CZASU 0,5ms/cm, τ = 0,0005RC |
|
|
Połączyliśmy urządzenia z układem różniczkującym wg poniższego schematu:
|
Poniższe rysunki pokazują oscylogramy dla różnego oporu R i pojemności C dla układu różniczkującego:
OPÓR R, POJEMNOŚĆ 5C, WZMOCNIENIE 1V/cm, PODSTAWA CZASU 0,2ms/cm, τ = 5RC |
OPÓR 0,5R, POJEMNOŚĆ 5C, WZMOCNIENIE 1V/cm, PODSTAWA CZASU 0,2ms/cm, τ = 2,5RC |
|
|
OPÓR 0,1R, POJEMNOŚĆ 5C, WZMOCNIENIE 1V/cm, PODSTAWA CZASU 0,2ms/cm, τ = 0,5RC |
OPÓR R, POJEMNOŚĆ 25C, WZMOCNIENIE 0,5V/cm, PODSTAWA CZASU 0,2ms/cm, τ = 25RC |
|
|
OPÓR 0,5R, POJEMNOŚĆ 25C, WZMOCNIENIE 0,5V/cm, PODSTAWA CZASU 0,2ms/cm, τ = 12,5RC |
OPÓR 0,1R, POJEMNOŚĆ 25C, WZMOCNIENIE 0,5V/cm, PODSTAWA CZASU 0,2ms/cm, τ = 2,5RC |
|
|
4. Badanie prostownika jedno- i dwupołówkowego.
Połączyliśmy urządzenia dla układu z prostownikiem jedno- i dwupołówkowym wg poniższego schematu:
|
Poniższe rysunki pokazują oscylogramy układu z prostownikiem jednopołówkowym dla różnego oporu R i pojemności C:
OPÓR R, POJEMNOŚĆ C, WZMOCNIENIE 5V/cm, PODSTAWA CZASU 5ms/cm, Umax=20V |
OPÓR 4R, POJEMNOŚĆ C, WZMOCNIENIE 5V/cm, PODSTAWA CZASU 5ms/cm, Umax=13V |
|
|
Poniższe rysunki pokazują oscylogramy układu z prostownikiem dwupołówkowym dla różnego oporu R i pojemności C:
OPÓR R, POJEMNOŚĆ C, WZMOCNIENIE 5V/cm, PODSTAWA CZASU 5ms/cm, Umax=15V |
OPÓR 4R, POJEMNOŚĆ C, WZMOCNIENIE 5V/cm, PODSTAWA CZASU 5ms/cm, Umax=9V |
|
|
Na powyższych oscylogramach (dla prostownika jedno- i dwupołówkowego) przerywaną linią zaznaczona jest linia zerowania.
III WNIOSKI
Celem powyższego doświadczenia było zapoznanie się z teorią i praktyką budowy i zastosowania oscyloskopu. Udowodniliśmy, iż przy pomocy tego urządzenia możemy m.in.:
wyznaczyć zależność napięcia w funkcji czasu;
wyznaczyć częstotliwość, amplitudę oraz przesunięcie fazowe impulsów okresowych;
dokonać wizualizacji krzywych Lissajous;
wyznaczyć stałe czasowe układu całkującego i różniczkującego.
Wnioski dotyczące badania prostowników są następujące:
wraz ze wzrostem oporu R i pojemności C amplituda maleje, a tym samym Umax zmniejsza swoją wartość;
większą wartość Umax otrzymamy stosując w układach prostownik jednopołówkowy.
Co do otrzymanych wyników (oscylogramów i wartości mierzonych) sądzę, iż są zadowalające i możemy uznać ćwiczenie za przeprowadzone prawidłowo.