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

Такой режим работы осциллографа бывает нужен, например, при исследовании частотных и фазовых соотношений гармонических колебаний так называемым методом фигур Лиссажу, когда одни колебания подают на вход Yосциллографа, а другие — на вход X. С этим методом мы встретимся во время практических работ.

На задней стейке осциллографа можно увидеть гнездо, около которого стоит обозначение треугольного импульса. На это гнездо выведен сигнал генератора горизонтального отклонения — он бывает нужен при специальных видах измерений, например, при снятии амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) усилителей.

Теперь, когда вы имеете представление об устройстве осциллографа и назначении его кнопок и ручек управления, можно включить прибор. Но предварительно заземлите его, соединив проводником зажим на задней стенке, например, с водопроводной трубой или другой металлической конструкцией, имеющей надежное заземление. Затем поставьте все кнопки в отжатое положение, кроме кнопок «0,5-50» переключателя 1 и « 1–0,1-10» переключателя 3 — они должны быть нажаты. Регулятор длины развертки 11 поставьте в крайнее положение по часовой стрелке, регулятор яркости 18 — в крайнее положение против часовой стрелки, остальные регуляторы — примерно в среднее положение. К гнездам 12 и разъему 14 пока ничего не подключайте.

Вставив вилку питания осциллографа в сетевую розетку, поверните регулятор яркости по часовой стрелке до появления щелчка (осциллограф включен) и дайте осциллографу прогреться минут 5…7. После этого поверните регулятор яркости но часовой стрелке до появления светящейся линии на экране (линия развертки), сфокусируйте ее регулятором 16 , а регуляторами 15 и 17 сместите линию так, чтобы она начиналась у крайнего левого вертикального деления масштабной сетки и проходила по ее средней горизонтальной линии (рис. 6, а ).

Нажмите кнопку « 0,01-1» переключателя 1 —линия развертки может сместиться вверх или вниз. Это будет свидетельствовать о разбалансировке усилителя вертикального отклонения. Если смещение не превышает одного деления масштабной сетки (рис. 6, б ), все в порядке. При большем смещении (рис. 6, в ) нужно сбалансировать усилитель подстроечным резистором, расположенным за отверстием на правой боковой стенке кожуха (рис. 6, г ) — оно показано на рисунке в инструкции. Движок резистора поворачивают отверткой так, чтобы линия возвратилась на прежнее место.

Вставьте в разъем 14 « Вход Y» выносной кабель и дотроньтесь пальцем до входного щупа (рис. 7, а ) — им заканчивается кабель. Если была нажата кнопка « 0,5-50», линия на экране едва «утолщится» в результате сигнала наводок переменного тока на входном щупе. Последовательным нажатием кнопок « 0,1—10», « 0,05-5», « 0,02-2» добейтесь, чтобы на экране было изображение высотой 2…4 деления.

Вы, конечно, знаете, что сигнал наводок переменного тока синусоидальной формы, частотой, равной частоте сети, — 50 Гц. Но на экране пока видна широкая дорожка бесформенного сигнала, линии которого перемещаются либо влево, либо вправо. Нужно остановить «бег» линий и рассмотреть сигнал. А для этого надо подобрать длительность пилообразного напряжения развертки примерно равно или кратной длительности одного полного колебания сигнала.

Нажмите кнопку « 2–0,2-20» переключателя 3 и ручками синхронизации 8 и длины развертки 11 постарайтесь «остановить» изображение. На экране при этом удастся наблюдать несколько периодов или полупериодов синусоидальных колебаний (рис. 7, б ), что свидетельствует о приближении к намеченной цели.

А теперь нажмите следующую кнопку переключателя 3 — « 5–0,5-50» и снова попытайтесь «остановить» изображение указанными ручками. На этот раз удастся увидеть на экране один или два полных периода синусоидального сигнала (рис. 7, в ).

Давайте определим параметры сигнала. Поскольку нажата кнопка « 5–0,5-50» переключателя 3 и отжаты кнопки 4–6 , цена деления масштабной сетки составляет 5 мс/дел. А период одного колебания (например, от вершины одного полупериода до вершины другого) занимает 4 деления. Поэтому длительность периода равна 4 дел. х5 мс/дел. = 20 мс (0,02 с), а частота колебаний — 1:0,02 с = 50 Гц.

Что же касается амплитуды (размаха) колебаний, ее нетрудно определить умножением числа делений по вертикали, которое занимает изображение, на цену деления, скажем, 5 В/дел. при нажатой кнопке « 0,05-5». Для удобства отсчета нижнюю или верхнюю часть изображения подводят ручкой смещения луча по вертикали под ближайшую горизонтальную линию сетки и совмещают с ней.

Еще удобнее при отсчете установить кнопками переключателей 3–6 такую длительность развертки, чтобы изображение сигнала слилось в широкую сплошную дорожку (как это было вначале).

Как бы вы ни старались засинхронизировать изображение ручками 8 и 11 , оно хоть и медленно, но будет «уплывать» влево или вправо — таков результат работы генератора развертки в автоматическом режиме.

Нажмите кнопку 7 « АВТ.-ЖДУШ.» и поставьте ручку синхронизации 8 в одно из крайних положений — теперь поворотом ручки длины развертки 11 легко добьетесь устойчивого изображения. Причем, если ручка синхронизации будет в крайнем правом (по часовой стрелке — «+») положении, изображение синусоиды на экране будет начинаться с положительного полупериода (рис. 8, б ), а если в крайнем левом («—») — с отрицательного (рис. 8, а ). Но начинаться полупериод будет не с нуля, а с какого-то уровня, т. е. с «запаздыванием» от нулевой линии — оно уходит на запуск генератора развертки.

Стоит повернуть ручку синхронизации к среднему положению — и изображение исчезнет, поскольку амплитуды сигнала синхронизации будет недостаточно для запуска генератора. Не будет на экране и линии развертки. Изображение (а вместе с ним и линия развертки) исчезнет и в том случае, если вы отнимите палец от входного щупа или возьметесь второй рукой за корпус осциллографа (или за «земляной» щуп).

Возможно, сразу запомнить сказанное о пользовании кнопками переключателей и регуляторами осциллографа сложно. Постарайтесь проделать описанные манипуляции несколько раз и освоить принцип получения нужного размаха изображения, его устойчивости — в этом основа умения пользоваться осциллографом.