Дослідження форми електричних сигналів (стр. 7 )

. (10)

В якості каліброваного сигналу може використовуватися власний калібратор напруги осцилографа або зовнішнє джерело При використанні даного методу усувається погрішність, викликана нелінійністю КВВ.

Для зменшення погрішності виміру напруги використовується також компенсаційний метод. При даному методі на вхід підсилювача КВВ подається досліджуваний сигнал і регульована постійна напруга. Змінюючи постійну напругу, досягають зсуву зображення досліджуваного сигналу по вертикалі на величину, рівну амплітуді цього сигналу. Відлік величини амплітуди сигналу проводиться по показанню вольтметра, що вимірює зміни постійної напруги. При використанні даного методу також усувається погрішність, викликувана нелінійністю КВВ.

5.2.Вимір часових параметрів електрорадіотехнічних сигналів

Під часовими параметрами електрорадіотхнічних сигналів розуміються період сигналу, тривалість імпульсів, тривалість фронтів імпульсів, інтервал між імпульсами й т. д.

Найчастіше вимір часових параметрів сигналів здійснюють методом каліброваної шкали й методом яскравістних міток.

При вимірах методом каліброваної шкали вимірюваний сигнал подають у КВВ й зміною положення перемикача коефіцієнта розгорнення домагаються, щоб вимірювана частина зображення сигналу займала всю ширину екрана ЕПТ, і вимірюють лінійний розмір, сигналу . Шукане значення вимірюваного тимчасового інтервалу обчислюють по формулі

, (11)

де — значення множника розтяжки розгорнення

Наприклад, при вимірі тривалості імпульсу його зображення.

,,, тоді .

Погрішність даного методу висока й становить звичайно 5...10 %.

Як і при вимірі амплітудних параметрів, погрішність виміру тимчасових параметрів сигналів визначається декількома факторами: погрішністю коефіцієнта розгорнення, не лінійністю часового розгорнення, погрішністю візуального відліку та ін.

Погрішність виміру тривалості імпульсів прямокутної форми рекомендується визначити з врахуванням наступних приватних погрішностей : неточністю визначення рівня амплітуди імпульсу візуальну погрішність , погрішністю коефіцієнта розгорнення :

, (12)

де ;;  — кут між фронтом імпульсу вертикаллю; імпульсу й вертикаллю; а2 — кут між спадом імпульсу й вертикаллю; — розмір зображення по горизонталі на рівні мм.

Систематична погрішність, пов'язана з кінцевим часом наростання й спаду перехідної характеристики КВВ осцилографа при вимірі імпульсів, тривалість фронтів яких порівнянна згодом наростання перехідної характеристики, може бути усунута з врахуванням формули (4).

Для зменшення погрішності виміру тимчасових параметрів сигналів застосовують метод порівняння вимірюваного тимчасового інтервалу з відомим періодом каліброваного сигналу. Якщо на вимірюваній частині зображення сигналу укладається міток, то вимірюваний часовий інтервал .

5.3. Вимір частоти сигналу

Вимір частоти сигналу за допомогою осцилографа проводиться методом порівняння з відомою частотою сигналу, відтвореного мірою. При цьому вимірювальну інформацію одержують із екрана ЭЛТ по зображенню інтерференційних фігур (фігур Лиссажу) або по числу зображень вимірюваного сигналу на розгорненні.

Вимір частоти по інтерференційних фігурах можливий для сигналів синусоїдальної форми. Вимір проводять такий чином. Вимірюваний сигнал подають на вхід КВВ, а сигнал міри відомої частоти про — на вхід КГВ для утворення з нього розгорнення. Повільною зміною частоти міри (зразкового генератора) одержують на екрані ЕПТ найпростішу фігуру Ліссажу. При цьому відношення частот порівнюваних сигналів визначають шляхом підрахунку числа перетинань фігури, подумки проведених горизонтальної й вертикальної ліній, що не проходять через вузли фігури.

Із проведеної рівності визначається частота вимірюваного сигналу

При вимірах рекомендується прагнути до одержання найпростішої інтерференційної фігури — еліпса, для якої. Приклади фігур Лиссажу наведені в табл. 8.1.

сляют по формулі

Вимір частоти повторень імпульсних сигналів по числу зображень на лінійному розгорненні роблять при подачі вимірюваного сигналу у КВВ. Сигнал зразкового генератора при цьому подається на вхід КГВ для утворення розгорнення. Повільною зміною частоти досягають отримання на екрані ЕПТ одного або п зображень сигналів. При цьому частоту повторення імпульсів сигналів розраховують за формулою

5.4. Вимір коефіцієнта амплітудної

модуляції амплітудно-модульованного (AM)

сигналу

Нагадаємо, що сигнал, модульований по амплітуді, характеризується коефіцієнтом модуляції . Сутність розглянутого виміру полягає в тому, що коефіцієнт модуляції визначається безпосередньо по розмірах зображення досліджуваного AM сигналу на екрані ЕПТ. Досліджуваний сигнал подається на вертикальні пластини, що відхиляють, а на горизонтальні пластини подається напруга, що розгортає. Для визначення коефіцієнта модуляції використовується одна із трьох видів розгорнення: лінійна, синусоїдальна або еліптична (кругова).

При використанні лінійного розгорнення, частота якої встановлюється в 2-3 рази менше, що модулює частоти, і при подачі на вертикально, що відхиляють пластини (канал «» ) досліджуваного AM сигналу осцилограма має вигляд, показаний на рис. 16.

Коефіцієнт амплітудної модуляції М обчислюється в даному випадку по формулі

, (13)

де  — подвоєне максимальне значення модульованого

сигналу;  — подвоєне мінімальне значення модульованого сигналу.

Справедливість розрахункової формули очевидна з аналізу рис 16:

.

При синусоїдальному розгорненні в канал «» подається модульований сигнал, а в канал «» напруга, що модулює, яку можна контролювати. При цьому на екрані осцилографа з'являється осцилограма у вигляді світної площини у формі трапеції (рис. 17,а). Прямі, що обмежують площину, є фігурами Ліссажу, які отримуються за рахунок взаємодії обгинаючого модульованого сигналу з моделюючою напругою, при відсутності зсуву фаз між ними.

При наявності нелінійних перекручувань осцилограма може змінюватися (рис. 17,6), при наявності фазового зсуву замість прямих, що обмежують фігуру, з'являються еліпси (рис. 17,в).