Для проверки градуировки генератора звуковых частот используется метод фигур Лиссажу, который заключается в следующем. На вертикально отклоняющие пластины осциллографа подается исследуемое напряжение от звукового генератора, а на горизонтально отклоняющие пластины – напряжение от сети переменного тока с частотой _x=50 Гц. В результате сложения этих взаимно перпендикулярных колебаний получаются кривые сложной формы, называемые фигурами Лиссажу.

Для нахождения частоты исследуемого напряжения существует следующее правило. Через данную фигуру проводят две произвольные взаимно перпендикулярные прямые АВ и СД, параллельные осям х и у, как показано на рис. 7. Подсчитывают число точек пересечения кривой с прямой АВ(n_x) и с прямой СД (n_y).

Рисунок 7 – Определение точек пересечения кривой с осями АВ и СD

В данном случае n_x=3 и n_y=1. Далее находят _y по формуле :

                                                                          _y= _x                                                                                          (1)

Вывод формулы ввиду сложности не приводится.

В случае, когда прямая проходит через точку пересечения ветвей кривой, при подсчете ее считают дважды.

Порядок выполнения задания

1. Собирают цепь по схеме:

2.

 Рисунок 8 – Рабочая схема подключения звукового генератора к осцилографу

3. Выключают генератор развертки осциллографа (рукоятка «Диапазон частот» в положении «Выкл») и устанавливают рукоятки усиления по осям X и Y на нуль. Рукоятка звукового генератора «Амплитуда» так же устанавливается на «0».

4. Включают в сеть звуковой генератор, осциллограф и трансформатор. Фокусируют и выводят световое пятно в центр координатной сетки.

5. Вращая рукоятку «Усиление по оси Х», добиваются горизонтальной полоски на экране в  длины шкалы.

6. Вращением рукоятки звукового генератора «Амплитуда» добиваются появления на экране фигур Лиссажу.

7. Вращая регулятор частоты звукового генератора, добиваются появления устойчивой фигуры.

8. Определяют число точек пересечения кривой с осями Х(n_x) и Y(n_y).

9. По формуле (1) вычисляют частоту  при данном делении шкалы N₁ регулятора частоты.

10. Проверяют, совпадает ли полученное значение  с частотой, указанной на регуляторе частоты.

11. Изменяя частоту звукового генератора, получают новые устойчивые фигуры. Повторяют пункты 7,8,9.

Контрольные вопросы

1. Из каких основных элементов состоит электронный осциллограф?

2. Назначение и устройство электронно-лучевой трубки.

3. Что называется чувствительностью трубки по напряжению, как она определяется?

4. Что такое фигуры Лиссажу? Как их можно получить? От чего зависит вид фигур Лиссажу?

5. Приведите примеры использования осциллографа.

Литература [ 2,6,7]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 23