Розділ INSTRUMENTS – контрольно – вимірювальні прилади

Загальний порядок використання приладів наступний: символ (клавіша) приладу за допомогою миші переноситься на відповідне місце та приєднується провідниками до досліджуваної схеми. Для приведення приладу в робочий стан необхідно двічі клацнути лівою кнопкою по його символу.

Розділ містить наступні прилади: мультиметр, функціональний генератор, осцилограф, вимірювач амплітудно – частотних та фазо – частотних характеристик, генератор слова, аналізатор логік, перетворювач логік.

Нижче наведений короткий опис та правила настроювання і користування приладами, необхідними для проведення лабораторних робіт.

- функціональний генератор. Настроювання генератора передбачає наступні операції:

вибір форми сигналу – синусоїдальна, трикутна чи прямокутна - натисканням на відповідну кнопку ;

встановлення частоти сигналу ;

встановлення коефіцієнту заповнення в % (для імпульсів прямокутної форми – це відношення тривалості імпульсу до періоду повторення) ;

встановлення амплітуди сигналу ;

встановлення зміщення (постійної складової) ;

вибір вихідних зажимів .

- осцилограф. Подвійне клацання лівою клавішею миші по картці відкриває лицьову панель з дисплеєм та органами керування

Осцилограф має 2 канали: та . Сигнали, що досліджуються, подаються на вхід вибраного каналу. Вхідні сигнальні зажими каналів розміщені на значку осцилографа в горизонтальному рядку: лівий – каналу А, правий – каналу В. Зажими, за допомогою яких корпус джерела сигналу з‘єднується з корпусом осцилографу (заземлення) розташовані на значку в вертикальному рядку.

Канали мають роздільну установку чутливості (V/Div) в діапазоні від 10 мкВ/поділку до 5кВ/поділ, а також регулювання зміщення по вертикалі .

Натисненням курсором миші на кнопки вибирається режим відповідного каналу осцилографа по входу:

АС – режим “закритого входу” використовують для спостереження змінної складової сигналу (на вході Y- підсилювача ввімкнений розподільчий конденсатор);

О – режим КЗ, тобто вхідний зажим замикається “на корпус”;

DC – режим відкритого входу дає можливість спостерігати як змінну, так і постійну складову сигналу (сигнал подається безпосередньо на вхід Y- підсилювача).

Кнопками , спільними для обох каналів, вибирається режим розгортання:

Y/T – по вертикалі напруга сигналу, по горизонталі – час;

B/A – по вертикалі – сигнал каналу В, по горизонталі – сигнал каналу А;

A/B – по вертикалі – сигнал каналу А, по горизонталі – сигнал каналу В.

В режимі Y/T тривалість розгортання може бути задана в діапазоні від 0,1 ^нс/поділ (ns/div) до 1 ^с/поділ (s/div) з можливістю встановлення зміщення в тих самих одиницях по горизонталі .

В режимі Y/T можна реалізувати режим очікування з запуском розгортання переднім або заднім фронтом запускаючого імпульсу (вибір здійснюється натисканням курсором миші відповідно на кнопки , . Рівень запуску регулюється

Можливий запуск в режимі , від каналів А або В, а також від зовнішнього джерела , яке підключається до зажиму в блоці керування . Вибір згаданих режимів здійснюють за допомогою кнопок

Натиснення на кнопку обумовлює заміну лицьової панелі на наступну (рис.)

Заміна панелі супроводжується наступними ефектами:

- збільшення розмірів екрану осцилографа та суттєве розширення можливостей при дослідженні сигналів;

- можливість прокрутки зображення по горизонталі;

- можливість сканування зображення за допомогою двох вертикальних візирних лінійок (синього та червоного кольорів). Лінійки за допомогою мітки-трикутника курсором миші можуть бути встановлені в будь-якому місці екрану. При цьому в індикаторних віконцях під екраном подаються результати вимірювання напруги, часових інтервалів та їх прирощення (поміж візирними лінійками);

– можливість інвертування зображення на екрані за допомогою кнопки ;

– можливість запису в файл результатів вимірювання за допомогою кнопки .

Рис.

Повернення панелі осцилографа в вихідний стан здійснюється за допомогою кнопки .

- вимірювач амплітудно – частотних (АЧХ) та фазо – частотних (ФЧХ) характеристик. Подвійне клацання лівою клавішею миші по картці відкриває лицьову панель з дисплеєм та органами керування

Кнопками вибирається режим роботи вимірювача – дослідження АЧХ чи ФЧХ відповідно.

Кнопками вибирається характер шкали (логарифмічний чи лінійний відповідно) по вертикальній та горизонтальний вісям.

Вибір діапазону вимірюваних значень коефіцієнту передачі досліджуваного кола (при визначенні АЧХ) або різниці початкових фаз вихідної та вхідної величин (при визначенні ФЧХ) здійснюють в блоці вертикального розгортання за допомогою кнопок в віконці - мінімального, в віконці - максимального.

Вибір діапазону варіації частоти здійснюють в блоці горизонтального розгортання за допомогою кнопок в віконці - мінімального, в віконці - максимального.

Значення частоти та відповідне їй значення коефіцієнту передачі або різниці початкових фаз відображуються в віконцях в нижній частині лицьової панелі вимірювача . Значення цих величин можна визначити в будь – якій точці АЧХ або ФЧХ за допомогою вертикальної візирної лінійки. В вихідному положенні лінійка знаходиться на початку координат і може пересуватися за допомогою кнопок або миші з натиснутою лівою клавішею.

Результати вимірювання АЧХ та ФЧХ можна записати в текстовий файл, для чого натиснути кнопку та в діалоговому вікні вказати ім‘я файла.

Підключення приладу до досліджуваної схеми здійснюють за допомогою зажимів (вхід) та (вихід). Ліві клеми з‘єднують відповідно з входом та виходом досліджуваного кола, а праві – з спільною шиною (корпусом).

Крім того, до входу кола необхідно підключити функціональний генератор або будь – яке джерело змінної напруги з бібліотеки активних елементів. Настроювання цих елементів непотрібне.

2. Виконати контрольні вправи

2.1. Побудувати в робочому вікні програми EWB схему відповідно до рис. 1, підключити до входу та виходу схеми осцилограф в двохканальному режимі.

2.2. Встановити параметри елементів схеми відповідно до таблиці 1, а параметри настроювання осцилографу вибрати виходячи з того, щоб на екрані спостерігалися 3…4 періоди коливань; в таблицю занести дані розрахунків та уточнені експериментально.

2.3. Ввімкнути клавішею на 3…5 с. установку.

2.4. Домогтися стійкого та зручного для дослідження параметрів процесів, що відбуваються в колі, зображення, уточнюючи параметри настроювання осцилографу.

2.5. Побудувати часові діаграми в звіті про роботу, дотримуючи масштаб.

 

 

Рис. 1

ТТаблиця 1.

Пасивні елементи

Джерело e(t)

Осцилограф

R1, кОм

R2, кОм

R3, кОм

R4, кОм

L, мГн

C, нФ

U, В

f, кГц

Ψu, град.

Розрахунок

Експеримент

tрозгор

UY

tрозгор

UY