Функциональный генератор SFG-2110

Генератор SFG-2110 является функциональным генератором, который может воспроизводить выходное напряжение различной формы – гармоническое, периодические последовательности прямоугольных и треугольных импульсов.

Временные диаграммы напряжений, формируемых генератором SFG‑2110, приведены на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Временные диаграммы периодических напряжений
(а – гармоническое колебание; б – последовательность прямоугольных импульсов; в – последовательность треугольных импульсов)

Периодические колебания, приведенные на рис. 1.1, характеризуется следующими параметрами: – размах (разность между наибольшим и наименьшим мгновенными значениями колебания); – период (наименьший интервал времени, через который значение колебания повторяется). Величина обратная периоду называется частотой: .

В случае гармонического колебания вместо значения чаще используются следующие параметры: – амплитуда (наибольшее мгновенное значение гармонического колебания) и – действующее (среднеквадратическое) значение.

Для периодической последовательности прямоугольных импульсов с помощью генератора SFG-2110 можно регулировать длительность импульсов τ _и путем изменения коэффициента заполнения (значение d часто выражается в процентах). Следует отметить, что величина обратная коэффициенту заполнения называется скважностью импульсной последовательности.

Основные технические характеристики генератора SFG-2110

- диапазон частот выходного напряжения: 0,1 Гц – 10 МГц;

- предел допускаемой абсолютной погрешности установки частоты: Гц;

- внутреннее сопротивление: 50 Ом;

- максимальное значение выходного напряжения: 10 В (при сопротивлении нагрузки 50 Ом);

- диапазон плавной регулировки коэффициента заполнения прямоугольных импульсов 0,2 –0,8 (20 – 80 %).

На рис. 1.2 приведена передняя панель генератора SFG-2110.

Рис. 1.2. Вид передней панели генератора SFG-2110

На рис. 1.2 обозначены следующие органы управления и индикации генератора.

1) Кнопка включения и выключения питания (POWER).

2) Дисплей – отображает значение частоты на основном выходе генератора и содержит следующие индикаторы: индикатор формы выходного сигнала, индикатор размерности величин отображаемых на дисплее, индикатор выбора вспомогательных функций (SHIFT), индикаторы включения вспомогательных функций (DUTY, -20 dB, TTL/CMOS, GATE, OVER, EXT, COUNT, AM, FM, SWEEP).

3) Клавиша выбора формы выходного напряжения генератора (WAVE).

4) Клавиши ввода значения частоты или коэффициента заполнения импульсов. Если нажата клавиша SHIFT, то данные клавиши позволяют включать вспомогательные функции, обозначенные синим цветом, например, для ввода коэффициента заполнения импульсов необходимо нажать последовательно клавиши SHIFT и DUTY.

5) Клавиши выбора единиц измерения частоты (МГц, кГц, Гц) или коэффициента заполнения импульсов (%). Для установки значения частоты или скважности необходимо нажатьна клавишу требуемых единиц измерения.

6) Клавиши для выбора числового разряда устанавливаемой величины и ручка для изменения значения в данном разряде.

7) Разъем основного выхода генератора (OUTPUT) с внутренним сопротивлением R_i = 50 Ом.

8) Дополнительные разъемы: выход генератора напряжения типа ТТЛ/КМОП (TTL/CMOS OUTPUT) и вход встроенного частотомера (COUNTER INPUT).

9) Ручка контроля амплитуды (размаха) колебаний на выходе генератора (AMPL).

10) Ручки контроля вспомогательных функций: контроль постоянной составляющей (среднего значения) выходного напряжения (OFFSET); контроль уровня напряжения типа ТТЛ/КМОП (TTL/CMOS); контроль времени качания частоты (SWEEP TIME); настройка полосы качания частоты (SWEEP SPAN); выбор режима и глубины модуляции (АМ/FM).

Вольтметры В7-38 и В7-77

Вольтметры В7-38 и В7-77 – являются универсальными цифровыми вольтметрами и предназначены для измерения уровня постоянного напряжения и действующего значения гармонического напряжения. Кроме того, эти вольтметры позволяют измерять сопротивление постоянному току, уровень постоянного тока и действующее значения гармонического тока.

Внешний вид передних панелей вольтметров показан на рис. 1.3.

а)

б)

Рис. 1.3. Вид передних панелей вольтметров В7-38 (а) и В7-77 (б)

На передней панели каждого вольтметра расположены входные измерительные гнезда, цифровой индикатор и переключатель рода работ (кнопочный для В7-38 и барабанный для В7-77). Выключатель питания вольтметров расположен на задней панели.

В лабораторных работах по теории цепей вольтметры будут использоваться в следующих режимах:

1) измерение уровня постоянного напряжения U_ (переключатель рода работ устанавливается в положение V );

2) измерение действующего значения гармонического напряжения U (переключатель рода работ устанавливается в положение V~).

Основные технические характеристики вольтметров В7-38 и В7‑77 приведены в табл. 1.1.

 

Таблица 1.1

Основные технические характеристики вольтметров

Вольтметр	В7-38	В7-77
Измерение уровня постоянного напряжения (V )
Диапазон измеряемых величин	± 10 мкВ … ±1000 В	± 40 мкВ … ±1000 В
Значения пределов измерений	0,2; 2; 20; 200; 1000 В	0,2; 2; 20; 200; 1000 В
Основная относительная погрешность	%	%
Входное сопротивление вольтметра	(10 0,5) МОм	(10 0,5) МОм
Измерение действующего значения гармонического напряжения (V~)
Диапазон измеряемых величин	10 мкВ … 300 В	1 мВ … 750 В
Значения пределов измерений	0,2; 2; 20; 200; 300 В	0,2; 2; 20; 200; 750 В
Диапазон частот исследуемого напряжения и основная относительная погрешность при В	1) 30 Гц ≤ fр ≤ 40 Гц %	1) 20 Гц ≤ fр ≤ 10 кГц %
2) 40 Гц ≤ fр ≤ 60 Гц %	2) 10 кГц ≤ fр ≤ 20 кГц %
3) 60 Гц ≤ fр ≤ 10 кГц %	3) 20 кГц ≤ fр ≤ 50 кГц %
4) 10 кГц ≤ fр ≤ 100 кГц %	4) 50 кГц ≤ fр ≤ 100 кГц %
Входное сопротивление вольтметра	(1 0,05) МОм	(1 0,1) МОм
Входная емкость вольтметра	не более 100 пФ	не более 100 пФ

 

Для проведения измерений необходимо подключить вольтметр к исследуемому объекту с помощью двухпроводного соединительного кабеля. При измерении напряжения с помощью вольтметра В7‑77 один проводник кабеля подсоединяется к гнезду «U, R », а другой к гнезду «0 ». Следует отметить, что общее гнездо вольтметра (для В7‑38 или «0 » для В7‑77) рекомендуется соединять с заземленным полюсом исследуемого объекта.

Выбор предела измерений напряжения при использовании вольтметра В7-38 производится автоматически, а при использовании вольтметра В7-77 предел измерений устанавливается вручную из условия минимума относительной погрешности измерений.

В режиме перегрузки, когда значение исследуемого напряжения оказывается больше установленного предела измерений () на индикаторе вольтметра В7-38 в старшем разряде зажигается буква П и светится число 20000, а на индикаторе вольтметра В7-77 показываются «нули» во всех разрядах в режиме прерывистой индикации.

Осциллограф GOS-620FG

Осциллограф GOS-620FG – это двухканальный осциллограф с встроенным функциональным генератором. С помощью осциллографа можно наблюдать график изменения во времени исследуемого напряжения. Двухканальный осциллограф дает возможность одновременного изображения двух разных напряжений. Внешний вид передней панели осциллографа GOS-620FG показан на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Вид передней панели осциллографа GOS-620FG

На рис. 1.4 обозначены следующие органы управления и индикации осциллографа.

Органы управления электронно-лучевой трубкой

1) Кнопка и индикатор включения питания (POWER).

2) Экран осциллографа.

3) Разъем для поворота изображения на экране параллельно линиям шкалы (TRACE ROTATION).

4) Ручка для регулировки фокуса изображения (FOCUS).

5) Ручка для регулировки яркости изображения (INTEN).

6) Выход калибратора, на котором имеется периодическая последовательность прямоугольных импульсов (меандр) с заданными параметрами: В, f = 1 кГц, d = 0,5.

Органы управления тракта вертикального отклонения

7) Внешний переключатель для выбора коэффициента отклонения K ₀ (цены деления по вертикальной оси – VOLTS/DIV) и внутренняя ручка (VAR) для плавного изменения K ₀ в канале 1. Значение K ₀ лежит в пределах от 5 мВ/дел до 5 В/дел. Значения K ₀, написанные на переключателе VOLTS/DIV, обеспечиваются, если ручка VAR находится в крайнем правом положении. Когда ручка VAR вытянута, происходит увеличение изображения по вертикали в 5 раз (усиление напряжения в 5 раз).

8) Вход канала 1 (CH1). В режиме X-Y – вход канала горизонтального отклонения (X).

9) Переключатель AC-GND-DC для выбора режима входа канала 1: АС – закрытый вход (проходит только переменная составляющая напряжения); GND – вход канала 1 соединяется с корпусом осциллографа («землей»); DC – открытый вход (проходит и постоянная и переменная составляющие напряжения).

10) Ручка для смещения по вертикали изображения, относящегося к каналу 1 (CH1_VERTICAL-POSITION).

11) Кнопка для выбора режима переключения между каналами (ALT/CHOP) в двухканальном режиме. Когда кнопка отжата (положение ALT), режим работы коммутатора выбирается автоматически: прерывистый режим (каналы переключаются с частотой около 250 кГц) – при больших значениях коэффициента развертки K_p; поочередный режим (каналы переключаются после каждого прохода луча по всей ширине экрана) – при малых значениях K_p. При нажатии на кнопку (положение CHOP) коммутатор принудительно переводится в прерывистый режим.

12) Переключатель для выбора режима работы тракта вертикального отклонения (MODE-VERTICAL): СН1 – на экране наблюдается изображение напряжения канала 1; СН2 – на экране наблюдается изображение напряжения канала 2; DUAL – на экране наблюдаются изображения напряжений обоих каналов; ADD – на экране наблюдается алгебраическая сумма (или разность – при нажатии кнопки СН2 INV) напряжений канала 1 и канала 2.

13) Зажим для заземления корпуса осциллографа.

14) Кнопка, при нажатии которой, происходит инверсия (изменение полярности) напряжения в канале 2 (СН2 INV).

15) Переключатель AC-GND-DC для выбора режима входа канала 2. Работает аналогично переключателю (9).

16) Вход канала 2 (CH2). В режиме X-Y – вход тракта вертикального отклонения (Y).

17) Ручка для смещения по вертикали изображения, относящегося к каналу 2 (POSITION-VERTICAL_CH2).

18) Внешний переключатель и внутренняя ручка для изменения коэффициента отклонения в канале 2. Работают аналогично (7).

19) Разъемы для устранения вертикального смещения нулевой линии канала 1 и канала 2 (DC BAL).

Органы управления разверткой

20) Переключатель для выбора коэффициента развертки K_p (цена деления по горизонтальной оси – TIME/DIV). Переключатель устанавливает K_p от 0,2 мкс/дел до 0,5 с/дел. В положении X-Y обеспечивается наблюдение интерференционных фигур (фигур Лиссажу).

21) Ручка для плавной регулировки коэффициента развертки (SWP.VAR). Значения коэффициента развертки, обозначенные на переключателе TIME/DIV, обеспечиваются, если ручка SWP.VAR находится в крайнем правом положении (CAL).

22) Кнопка для растягивания изображения по горизонтали в 10 раз (при нажатой кнопке х10MAG K_p уменьшается в 10 раз).

23) Ручка для смещения изображения по горизонтали (POSITION-GORIZONTAL).

Органы управления синхронизацией

24) Переключатель для выбора источника синхронизирующего напряжения (SOURCE): СН1 – для синхронизации (обеспечения неподвижного изображения на экране осциллографа) используется напряжение канала 1; СН2 – для синхронизация используется напряжение канала 2; LINE –для синхронизации используется напряжение сети питания; ЕХТ – для синхронизации используется внешнее напряжение, подаваемое на вход на задней панели осциллографа.

25) Переключатель для выбора режима синхронизации (MODE-TRIGGER): AUTO – запуск генератора развертки (напряжения пилообразной формы) происходит автоматически через равные промежутки времени; NORM – генератор развертки запускается только при наличии входного напряжения; TV-V – синхронизация по кадрам видеосигнала; TV-H – синхронизация по строкам видеосигнала.

26) Переключатель для выбора полярности синхронизирующего напряжения (SLOP): «+» – генератор развертки запускается положительным перепадом входного напряжения; «–» – генератор развертка запускается отрицательным перепадом входного напряжения.

27) Кнопка, при нажатии которой, генератор развертки поочередно синхронизируется напряжениями канала 1 и 2 (TRIG.ALT).

28) Ручка для выбора уровня исследуемого напряжения (LEVEL), при котором происходит запуск генератора развертки.

Встроенный функциональный генератор

29) Выход генератора (GENERATOR OUTPUT).

30) Органы управления и индикации встроенного генератора: FUNC – кнопка и индикатор для установки формы напряжения на выходе генератора; RANGE – кнопка и индикатор для установки диапазона частот выходного напряжения; FREQUENCY – ручка для плавного изменения частоты выходного напряжения; AMPLITUDE – ручка для изменения размаха выходного напряжения; DC-OFFSET – ручка для изменения уровня постоянной составляющей выходного напряжения.

Основные технические характеристики осциллографа GOS-620FG

1) Значения коэффициентов отклонения: от 1 мВ/дел до 5 В/дел.

2) Пределы допускаемого значения основной относительной погрешности коэффициентов отклонения каждого из каналов вертикального отклонения: ±3 % (при выключенном усилении в 5 раз); ±5 % (при включенном усилении в 5 раз).

3) Полоса пропускания осциллографа: 20 МГц (при выключенном усилении в 5 раз); 7 МГц (при включенном усилении в 5 раз).

4) Входное сопротивление каждого канала: (1 ± 0,02) МОм.

5) Входная емкость каждого канала: (25 ± 2) пФ.

6) Предельно допустимое суммарное значение напряжения на входе каждого из каналов: не более 300 В.

7) Значения коэффициента развертки: от 20 нс/дел до 0,5 с/дел.

8) Пределы допускаемого значения основной относительной погрешности коэффициентов развертки составляют: ±3 % (при выключенной растяжке); ±5 % (при включенной растяжке, кроме значений 20 нс/дел и 50 нс/дел, для которых погрешность не нормирована).

9) Внутреннее сопротивление встроенного функционального генератора R_i = 50 Ом.

10) Диапазон частот выходного напряжения встроенного генератора: от 0,1 Гц до 1 МГц.

11) Форма напряжения на выходе встроенного генератора: гармоническая, прямоугольная, треугольная (см. рис. 1.1).

12) Максимальные значения выходного напряжения встроенного генератора при нагрузке 1 МОм: размах – не менее 20 В; постоянная составляющая – не менее ± 6 В.