Wykorzystanie oscyloskopu w doœwiadczeniach szkolnych

Transkrypt

1 PMEF IF UMK instr. 47 Wykorzystanie oscyloskopu w doœwiadczeniach szkolnych Cel ogólny: Zapoznanie siê z zasad¹ dzia³ania oscyloskopu i zdobycie umiejêtnoœci zastosowania oscyloskopu jako przyrz¹du pomiarowego i charakterografu. Cele operacyjne: Zdobycie umiejêtnoœci w zakresie: 1. Sposobu pomiaru napiêæ sta³ych i parametrów sygna³ów zmiennych, 2. Wykorzystania oscyloskopu do badania uk³adów prostowniczych, 3. Sposobu uzyskiwania charakterystyk pr¹dowo-napiêciowych, 4. Sposobu uzyskiwania pêtli histerezy magnetycznej przy pomocy oscyloskopu. Zadania do wykonania: 1. Zapoznaæ siê ze schematem blokowym oscyloskopu. 2. Zestawiæ i uruchomiæ oscyloskop szkolny. Sprawdziæ funkcjonowanie prze³¹czników rodzaju pracy i elementów regulacyjnych. 3. Uzyskaæ oscylogram napiêcia kalibracji oscyloskopu. Wykonaæ pomiar okresu (czêstotliwoœci) wybranego sygna³u z generatora. 4. Zmierzyæ napiêcie wybranych baterii i porównaæ je z odpowiednim napiêciem znamionowym. 5. Uzyskaæ oscylogram przebiegów napiêciowych na zaciskach wejœciowych i wyjœciowych obci¹ onego prostownika jednopo³ówkowego i na jego elemencie prostowniczym. Zbadaæ wp³yw (filtruj¹cego) kondensatora na przebieg napiêcia wyjœciowego prostownika. Zmierzyæ odpowiednie wartoœci napiêcia sk³adowej sta³ej i zmiennej na wyjœciu uk³adu. 6. Uzyskaæ oscylogramy charakterystyk pr¹dowo-napiêciowych nastêpuj¹cych elementów: a) opornika drutowego (240W), b) termistora, c) fotooporu (zaciemnionego i oœwietlonego), d) mikrofonu wêglowego, e) diody pó³przewodnikowej, f) diody Zenera, g) kondensatora, h) zwojnicy. 7. Zbadaæ oscylogram charakterystyki wyjœciowej tranzystora w uk³adzie OC.

2 8. Uzyskaæ oscylogram pêtli histerezy magnetycznej. Uwagi : 1. W æwiczeniach 5-8 wykorzystaæ odpowiednie przystawki z zestawu æwiczeniowego. Do zasilania przystawek wykorzystaæ zasilacz z regulowanym napiêciem. Obserwacjê rozpoczynamy od ustawienia na zasilaczu napiêcia 0 V. 2. Przy badaniu termistora, fotooporu, mikrofonu wêglowego, diody pó³przewodnikowej i fotodiody sprawdziæ wp³yw odpowiednich czynników zewnêtrznych na przebieg charakterystyk tych elementów (temperatury, œwiat³a, wstrz¹sów). Zmierzyæ napiêcie Zenera dla diody Zenera. 3. W sprawozdaniu opisaæ wyniki poszczególnych doœwiadczeñ, narysowaæ schematy wykorzystywanych przystawek i uzasadniæ ich stosowanie. Przerysowaæ oscylogramy badanych elementów, podaæ wyniki dokonanych pomiarów. Opisaæ otrzymany oscylogram pêtli histerezy magnetycznej.

3 Za³¹cznik do instrukcji nr 47 Zadanie 1 a) Schemat blokowy oscyloskopu 1 - regulacja czu³oœci skokowa 2 - regulacja czu³oœci ci¹g³a 3 - przesuw w pionie 4 - rodzaj wyzwalania gener. p. czasu 5 - poziom wyzwalania generatora podst. czasu 6 - szybkoœæ podstawy czasu 7 - regulacja wzmocnienia w poziomie «8 - przesuw w poziomie b) Wyjœcie sta³opr¹dowe i zmiennopr¹dowe oscyloskopu Os - oscyloskop R 1 c 1 = R 2 c 2 - t³umik wejœciowy 1 - wejœcie sta³opr¹dowe 2 - wyjœcie zmiennopr¹dowe Zadanie 3 Badanie napiêcia kalibracji

4 Wyjœcie napiêcia kalibracji oscyloskopu Zadanie 4 Uk³ad do pomiaru napiêcia bateryjek Zadanie 5 Schemat przystawki prostownika jednopo³ówkowego D - dioda prostownicza R =2k - obci¹ enie prostownika c = 4,7m (22m) - kondensator filtruj¹cy Zadanie 6 Badanie charakterystyk pr¹dowo-napiêciowych a) Schemat przystawki

5 » Û >> U x U Rx R U R ~ i uk³adu wspó³rzêdnych na na ekranie oscyloskopu R x - badany dwójnik I, III - æwiartki b) Schemat blokowy uk³adu pomiarowego P - przystawka Os - oscyloskop Atr - autotransformator regulowany Zadanie 7 Badanie tranzystora a) Zasilanie elektrod tranzystora w uk³adzie OE b) Schemat blokowy uk³adu pomiarowego

6 U K» 10 V U B» 1,5 V (regulowane) Z B - zasilanie bazy tranzystora (U B ) Zadanie 8 Pêtla histerezy a) Schemat przystawki Y - U c (t) ~ B(t) Û t >> T t = Rc = 100 ms - sta³a czasowa uk³adu ca³kuj¹cego T - okres zamiatania, uk³ad z napiêciem przemiennym X - UR L (t) ~ H(t) b) Schemat blokowy uk³adu pomiarowego