При подачі на пластини "Y" і "Х" осцилографа гармонійних сигналів на екрані виходять криві різної форми, що отримали назву фігур Ліссажу. Форма фігур і їх орієнтація щодо осей визначається співвідношенням частот і зрушенням фаз між сигналами, що подаються на різні пластини осцилографа. Осцилограф С1-83 двопроменевий, що дає можливість поспостерігати як тимчасову розгортку складаються сигналів, так і результат складання.
Для спостереження фігур Ліссажу необхідно на одні пластини осцилографа подати сигнал зі звукового генератора, а на інші - з змінного виходу джерела струму ВС-24 (Рис. 8). Найпростіша фігура - еліпс виходить при збігу частот двох джерел, причому при точному збігу еліпс не повинен обертатися. Якщо еліпс обертається, це означає, що частоти трохи не збігаються і різниця фаз коливань плавно змінюється. Якщо частоти коливань, що відрізняються в ціле число раз (в 2, в 3 і т.д.) то на екрані осцилографа при певній різниці фаз виходить вертикальна або горизонтальна вісімка з двома, трьома і більше петлями.
Підбираючи частоту звукового генератора, поспостерігати і проаналізувати вид фігур, які утворюються при співвідношенні частот 1: 1, 1: 2, 2: 1, 3: 1 і т.д. визначити частоту сигналу, що знімається з ВС-24.
Схема для визначення зсуву фаз за допомогою фігур Ліссажу виглядає схоже на схеми для зняття вольт-вольтів характеристик. На екрані осцилографа при подачі напруги з ВС-24 на послідовно з'єднані резистор і конденсатор (або котушка індуктивності) виходить на
Клон еліпс, по куту нахилу якого можна судити про величину зсуву фаз (Рис. 9). Він визначається за формулами:
де X0. Y0 - проекції еліпса на осі координат, а x0, y0 - відрізки між точками перетину еліпса з осями координат.
Визначити зрушення фаз між коливаннями напруги на резисторі і реактивному опорі (конденсаторі або котушці індуктивності) можна й іншим способом, використовуючи двопроменевий осцилограф (Рис. 10). В цьому випадку включається тимчасова розгортка на обидва входи "Y 1" і "Y 2", на які подаються сигнали з резистора і з конденсатора (або котушки), і по зсуву однієї синусоїди щодо іншої визначається зрушення фаз одного сигналу про іншого:
причому знак зсуву фаз визначається по тому, випереджає або відстає синусоїда UC або (UL) щодо UR.
Питання до заліку по роботі.
- З яких блоків складається електронно-променевий осцилограф?
- Призначення і принцип дії основних блоків осцилографа.
- Для чого призначений електронно-променевий осцилограф?
- Електричні схеми для зняття вольт-вольтів і тимчасових характеристик.
- Яким чином проводити чисельні вимірювання з використанням електронно-променевого осцилографа?