I. Cel ćwiczenia.

Badanie funkcji i przebiegów oscyloskopem analogowym.

II. Sprawdzenie zdolności skupienia plamki.

Średnica plamki przy średniej jasności rysowanej linii podstawy czasu oraz możliwie najlepszej ostrości wyniosła około 1mm, a więc mamy do czynienia ze złą jakością skupienia co ma istotny wpływ na dokładność badań.

III. Wyznaczenie granicznej wartości współczynnika podstawy czasu przy której można już przejść od czoperowego do alternatywnego trybu pracy oscyloskopu.

W trybie pracy alternatywnej jest tworzony kolejno cały obraz przebiegu na przemian z jednego kanału, a następnie z drugiego (przełączanie kluczem). Z trybu tego korzystamy, gdy badamy przebiegi napięcia o dużej częstotliwości bo wówczas tworzenie obrazu jednego przebiegu może trwać krótko.

Natomiast w trybie pracy czoperowej (siekanej) kanały są przełączane z częstotliwością kilkuset kiloherców, a obraz każdego przebiegu tworzony jest na przemian z odcinków.

Zmieniając współczynnik podstawy czasu od 0,5 s/cm na wsp. O coraz mniejszej wartości stwierdziliśmy, że najmniejsza wartość współczynnika przy której widoczne są równocześnie dwie linie poziome na ekranie bez wrażenia migotania obrazu wyniosła 0,5 ms/cm.

Czas przelotu plamki wzdłuż osi X-X przy granicznej wartości współczynnika obliczamy według wzoru:

t = x * z

gdzie: x - długość przelotu plamki

z - wartość współczynnika podstawy czasu

t_gr = 10 cm * 0,5 ms/cm = 5 ms

Wyznaczamy częstotliwość powtarzania obrazu w trybie alternatywnym dla okresu powtarzania równemu czasowi przelotu:

T = t_gr = 5 ms

f = 1 / T = 1 / 0,005 = 200 Hz

Dla porównania obraz w kinie jest przerywany 24 razy na sekundę, a obraz telewizyjny jest pobudzany do świecenia 50 razy na sekundę (obecnie nawet 100 razy)a po każdym pobudzeniu świecenie szybko zanika.

Graniczna wartość częstotliwości przy której zanika migotanie nazywa się częstotliwością krytyczną migotania i zależy od:

• luminacji obrazu

• sposobu zanikania świecenia

• rozmiarów powierzchni świecących

A więc częstotliwość powtarzania obrazu w trybie alternatywnym jest znacznie większa niż częstotliwość stosowana w kinematografii i telewizji co może być spowodowane min. tym, iż w trybie alternatywnym obraz tworzony jest na przemian z dwu kanałów.

IV. Testowanie funkcji „poziom wyzwalania”

a). W trybie automatycznym (samobieżnym)

dla sinusoidalnego sygnału wejściowego o częstotliwości 2 kHz oraz dla dodatniego poziomu wyzwalania obracając pokrętłem „poziom wyzwalania” od lewego skrajnego położenia do prawego skrajnego położenia obserwujemy kolejne przeobrażenia przebiegu.

Począwszy od mozaiki geometrycznej z linii badanego przebiegu (brak synchronizacji) poprzez ustabilizowany przebieg (nieruchoma sinusoida) ponownie do mozaiki.

Obraz ustabilizowany otrzymaliśmy mniej więcej przy środkowym położeniu pokrętła „poziom wyzwalania”.

Dla ujemnego poziomu wyzwalania zaobserwowaliśmy identyczne zmiany przebiegu, z tym, że przebieg ustabilizowany był odwrotny w fazie o 180^o.

b). W trybie normalnym (wyzwalanym):

doświadczenie przebiega podobnie jak, w przypadku trybu automatycznego lecz gdy nie ma synchronizacji podstawy czasu z badanym przebiegiem na ekranie nie ma żadnego przebiegu (ekran jest ciemny) - podstawa czasu czeka na wyzwalanie.

Z przebiegu doświadczenia wywnioskować, iż praca w trybie automatycznym ułatwia orientację co do tego w jakim stanie znajdują się układy pomiarowe oscyloskopu pozwala łatwiej osiągnąć synchronizację podstawy czasu z badanym przebiegiem.

V. Badanie zwisów.

Zjawisko zwisów jest spowodowane pojemnością wejściową (wejście prądu zmiennego), która oddziela składową stałą od składowej zmiennej. Pojemność ta powoduje zniekształcenia badanego przebiegu, które są tym większe im większy jest czas trwania impulsów.

Do obu wejść oscyloskopu doprowadzamy U stałe o częstotliwości 50 Hz. Po ustawieniu przebiegów tak żeby się pokrywały w jednym z kanałów zmieniamy U na zmienne.

A/A - impuls zwisu

A = 1 cm

A = 5,5 cm

A/A = 18,2 %

Dopuszczalny błąd współczynnika odchylenia napięciowego wynosi +-3%.

Najmniejsza faza przebiegu prostokątnego, przy której zwisy są niewiększe niż dopuszczalny błąd współczynnika odchylenia napięciowego obliczamy z poniższej zależności:

T/18,2% = T₁/3%

T₁ = 0,03T/0,182

f₁ = 1/ T₁ = 303,3 Hz

Z tych obliczeń wynika, że przy częstotliwościach wyższych niż 303,3 Hz dopuszczalny błąd współczynnika odchylenia napięciowego jest mniejszy niż 3%. Dlatego impulsy o mniejszej częstotliwości powinno się badać dla prądu stałego.

VI. Użycie opóźnionej podstawy czasu (B).

Przy podstawie czasu A ustawiamy napięcie trójkątne o częstotliwości 20 kHz, następnie przy podstawie czasu B tworzymy na ekranie oscyloskopu równoczesny, nie nakładający się obraz w trybie pracy podstawy czasu A/B.

Obserwując linię załamania przy wierzchołku przebiegu trójkątnego zauważamy niewielki załamania linii oraz zaokrąglenie wierzchołka, co jest spowodowane niedokładną generacją przebiegu przez generator.

3

---