Б. Иванов - Осциллограф-ваш помощник (как работать с осциллографом)

После проведения этого эксперимента вновь отрегулируйте генератор 3Ч и добейтесь изображения, показанного на рис. 35, б . А затем проверьте еще один способ определения глубины модуляции — по «размытости» колебаний РЧ. Для этого нужно снять модуляцию (установить движок резистора R7 генератора 3Ч в верхнее положение) и установить длительность развертки такой, чтобы на экране осциллографа появились колебания РЧ (осциллограф может работать в режиме ждущей развертки с внутренней синхронизацией), а затем ввести модуляцию. Появится изображение, показанное на рис. 35. г . Измерив размах наибольшей и наименьшей размытостей изображения, подсчитайте по вышеприведенной формуле глубину модуляции

Итак, модулированные колебания РЧ получены. В таком виде они излучаются передающей радиостанцией Антенна же радиоприемника «улавливает» их и подводит к колебательному контуру. Если резонансная частота контура соответствует несущей частоте радиостанции, на контуре появится сигнал РЧ наибольшей амплитуды. Остается выделить из него модулирующий сигнал 3Ч, усилить его и подать на акустический преобразователь — головной телефон или динамическую головку.

Процесс выделения модулирующего сигнала — он называется детектированием — мы и пронаблюдаем с помощью осциллографа. Но вначале соберем колебательный контур L1C2 (рис 37). Для него понадобится отрезок стержня диаметром 8 и длиной 35 мм из феррита 600НН. Такой стержень можно осторожно (феррит хрупкий!) отломить от стержня большей длины, сделав предварительно круговой пропил в месте излома надфилем, напильником или ножовочным полотном. На стержень наматывают виток к витку катушку L1 — 100 витков провода ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,17…0,2 мм в расчете на работу в диапазоне СВ.

Еще понадобится конденсатор переменной емкости С2, который может быть, скажем, как и в генераторе РЧ, типа КП-180. Вместе с катушкой индуктивности конденсатор можно расположить на небольшой плате (рис. 38), на которой заранее укрепите монтажные шпильки — они одновременно будут служить контактами, к которым придется подключать осциллограф.

Рис. 37

Рис. 38

Контур подключите к генератору РЧ через конденсатор С1, а сам генератор соедините с другим генератором — 3Ч. В данном случае генератор РЧ будет выполнять роль «антенны», принимающей сигнал радиостанции. А чтобы «антенна» меньше влияла на настройку контура (ведь антенна обладает емкостью, тем большей, чем больше ее габариты), конденсатор связи C1 взят небольшой емкости.

Чтобы можно было наблюдать колебания РЧ на контуре, к нему подключен осциллограф, но также через конденсатор связи — С3. Емкость его может быть меньше по сравнению с указанной на схеме — до 10 пФ, но в этом случае амплитуда наблюдаемого на экране осциллографа сигнала также будет меньше. Если же подключить осциллограф непосредственно к контуру, размах изображения на экране резко возрастет, но входная емкость осциллографа (она равна 40 пФ) окажется подключенной параллельно контуру и изменит частоту его настройки — в этом вы убедитесь несколько позже.

Включив оба генератора (3Ч и РЧ), установите резистором R3 в генераторе РЧ наибольшую амплитуду выходного сигнала и выведите модуляцию — установите движок переменного резистора R7 в генераторе 3Ч в верхнее по схеме положение. Кнопками входного аттенюатора осциллографа установите такую чувствительность, чтобы на экране была видна яркая «дорожка» (немодулированные колебания РЧ). Осциллограф должен работать в автоматическом режиме с внутренней синхронизацией и длительностью развертки 1 мс/дел. или близкой к ней, а также с закрытым (но можно и с открытым) входом. Надеемся, что по этим указаниям вы сможете нажать нужные кнопки на осциллографе.

Возможно, размах «дорожки» будет небольшой (рис. 39, а ), что свидетельствует о расстройке частоты контура по отношению к частоте генератора РЧ (его частоту установите равной, например, 1 МГц, что соответствует длительности одного колебания 1 мкс). Попробуйте медленно повернуть ротор конденсатора переменной емкости в одну или другую сторону. Размах колебаний может возрастать (рис. 39, б ), что свидетельствует о приближении частоты контура к частоте генератора РЧ, а вскоре станет наибольшим (рис. 39, в ). Если это произойдет примерно в среднем положении ротора, все в порядке. В противном случае постарайтесь уменьшением числа витков (при максимальной емкости конденсатора) или подключением параллельно С2 конденсатора небольшой (10…20 пФ) емкости (если емкость конденсатора С2 оказалась максимальной) «вывести» ротор в сторону среднего положения. Можно, конечно, попытаться добиться тех же результатов изменением частоты генератора РЧ.

Добившись максимального размаха «дорожки» при нужном положении ротора конденсатора переменной емкости, установите длительность развертки 0,5 мкс/дел. и с помощью ручек синхронизации и длины развертки добейтесь на экране осциллографа изображения нескольких синусоидальных колебаний (рис. 39, г).

Рис. 39

Более устойчивое изображение получите, конечно, в ждущем режиме (при нажатой кнопке « АВТ.-ЖДУЩ.»). Измерьте размах колебаний и определите их частоту (известным вам способом — измерением длительности одного колебания и переводом полученного значения в частоту).

А теперь попробуйте подключить входной щуп осциллографа непосредственно к контуру, минуя конденсатор С3. В этом случае максимальный размах колебаний, а значит, резонансная частота контура, получится при другом положении ротора конденсатора переменной емкости. Может быть, даже придется установить ротор почти в крайнее положение— настолько сильно расстроится контур.

И, действительно, при входной емкости осциллографа 40 пФ общая емкость, подключенная параллельно катушке индуктивности, станет значительно больше первоначальной. В случае же подключения осциллографа через конденсатор С3 его влияние на контур ослабнет — ведь теперь параллельно контуру окажется подключенной емкость: С общ= С3∙ С осц/( С3+ С осц) = 17 пФ. Правда, немногим более чем вдвое упадет и уровень сигнала на входе осциллографа.

Указанным способом подключения осциллографа к резонансным цепям пользуйтесь всегда, когда нужно уменьшить влияние входной емкости осциллографа на резонансную частоту цепи. Чем меньше емкость конденсатора С3, тем слабее и влияние осциллографа на контролируемые цепи.