Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Портис А. -> "Физическая лаборатория" -> 22

Физическая лаборатория - Портис А.

Портис А. Физическая лаборатория. Под редакцией Русакова Л.А. — М.: Наука, 1972. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): fizlab1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 116 >> Следующая

^? <2/
1 ^^ = — ^0в'т(со/ + ф) = со(?0соз^со/ + ф + |-^.
(14)
Ток опережает заряд нал/2 и имеет амплитуду /0=сос7о. Используя уравнения (12) и (13), мы получим выражение для амплитуды тока
(15)
/0 = соф0 = <й(У0 СОЗ ф — — ^ ЭШ ф
Для высоких частот, когда фазовый угол приближается к —л/2, ток изменяется в фазе с приложенным напряжением с амплитудой, равной Уо/Я. В результате для низких частот характеристика схемы (рис. 1) соответствует закороченному сопротивлению .г?, для высоких частот—закороченной емкости С.
10к
чГ^ 0,01' 1
о ГР

Малая Лршешуточ- Высош частота ноя частота частота
Рис. 5-
Рис. 6.
Для того чтобы изучить частотные характеристики цепочки ЯС, соберем схему, показанную на рис. 5.
Ниже рассмотрены четыре метода определения фазового угла ф.
Синхронизация развертки. На рис. 6 показан график приложенного напряжения и заряда на емкости в функции времени для низких, средних (аЯС^\) и высоких частот.
Если сигнал развертки синхронизирован с С}, то на экране электронно-лучевой трубки мы не получим фазового сдвига. Однако мы можем наблюдать фазовый сдвиг, если синхронизирующим сигналом является приложенное напряжение V. С возрастанием частоты приложенного сигнала изображение будет двигаться по экрану вправо. Движение вправо указывает на то, что максимум заряда возникает позже, чем максимум напряжения. Это мы и имеем в виду, когда говорим, что заряд отстает от напряжения. Ваш генератор сигналов генерирует сигналы прямоугольной формы,
69

находящиеся в фазе с синусоидальным сигналом, и вы можете считать более удобным использовать для синхронизации прямоугольные импульсы. Для синхронизации развертки с помощью прямоугольных импульсов надо: подать прямоугольный сигнал на внешние клеммы синхронизации, включить внешнюю синхронизацию, повернуть ручку синхронизации амплитуды полностью по
часовой стрелке и уменьшить выход генератора прямоугольных волн до 4 наименьшего уровня, при котором вы достигаете положительной синхронизации.
Модуляция интенсивности. Мы
указывали уже, что интенсивность электронного пучка в электронно-лучевой трубке зависит от напряжения, приложенного между первой сеткой и катодом. Поэтому интенсивность пучка можно модулировать с помощью внешнего сигнала. Применяемая для этого схема показана на рис. 7; она имеется в большинстве катодно-лучевых осциллографов. На электронном жаргоне интенсивность пучка (и яркость изображения) интерпретируется как «^-ось». Для получения синхронной модуляции пучка подайте прямоугольный сигнал на за-

Рис. 7.
Малая частота
Рис. 8.
жим «Ось 1ъ и отрегулируйте интенсивность пучка и выходные прямоугольные импульсы для получения хорошего контраста. При использовании внутренней синхронизации развертки вы можете получить изображение, показанное на рис. 8. Заметим, что при увеличении частоты кажется, что яркие области движутся влево. Так как яркие области следа соответствуют положительной полуволне напряжения, то отсюда можно заключить, что заряд отстает по времени от напряжения. Преимущество модуляции интенсивности перед синхронизацией развертки заключается в отсутствии необходимости иметь положительную и независимую от частоты синхронизацию.
Метки времени. Если прямоугольные импульсы с генератора прямоугольного напряжения подать на вход осциллографа вместе с исследуемым сигналом, то изображение кривой на экране станет прерывистым, состоящим из отдельных точек («меток времени»),
70
Соответствующих прямоугольным импульсам. При этом используется принцип яркостной модуляции. Зная период следования импульсов, можно рассчитывать временные соотношения в изображении процесса.
Фигуры Лиссажу. Последний метод определения фазового угла Ф заключается в непосредственном сравнении V и С} на экране ка-
. . _ тодно-лучевой трубки. С этой целью
в большинстве осциллографов предусмотрена возможность непосредственной подачи сигнала на
0®©
Малая Промежуточная Высокая частота частота частота
Рис. 9. Рис. ю.
горизонтально отклоняющие пластины. Принципиальная схема измерений показана на рис. 9; на рис. 10 показаны возможные типы траекторий. В Р. 1.4 было показано, что получаемые при этом методе измерений траектории являются эллипсами. На рис. 11 показан простой способ измерения фазового сдвига ф.
Используйте схему рис. 5 для измерения частотной зависимости амплитуды и фазы заряда, модулируя интенсивность пучка прямоугольными импульсами. Представьте свои данные, как показано на рис. 4, отмечая частоты на дуге. Чему равно полученное вами значение /?С? Не забудьте включить в
внутреннее сопротивление генератора синусоидального напряжения. Типичные значения К указаны ниже:
Рис. п.
Порядок напряжения, в
10
1
0,1 0,01
Внутреннее сопротивление, ом
0—5000 600 600 600
Попытайтесь применить другие методы определения фазы и использовать другие значения элементов схемы. Заметьте, что при малых частотах невозможно добиться усиления или ослабления яркости изображения в течение целой половины цикла. Можете ли вы объяснить это?
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 116 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed