Усилители. 
Изучение сложения взаимноперпендикулярных колебаний с помощью электронного осциллографа

Чувствительность электронно-лучевых трубок обычно невелика. Для отклонения луча нужны десятки, сотни вольт. Поэтому при исследовании слабых напряжений сигнал приходится предварительно усиливать. В осциллографе имеется два усилителя: усилитель напряжения U_y, подаваемого на вертикально отклоняющие пластины, и усилитель напряжения U_x, подаваемого на горизонтально отклоняющие пластины.

При исследовании временной зависимости напряжения усилитель U_x отключается. В отличие от усилителя U_x усилитель U_y снабжен аттенюатором (устройством, позволяющим уменьшить усиление исследуемых колебаний) с ослаблением 1:1, 1:10, 1:100.

При сравнении амплитуд, частот или фаз двух напряжений или токов генератор развертки отключается и используются оба усилителя.

В случае сигналов большой амплитуды напряжения подаются непосредственно на отклоняющие пластины через выводы, находящиеся на задней панели осциллографа.

Определение частоты исследуемого напряжения по методу фигур Лиссажу

В данной работе частота гармонического колебания, неизвестная точно, определяется с помощью электронного осциллографа по методу фигур Лиссажу. Исследуемое напряжение от звукового генератора подается на вертикально отклоняющие пластины, а на горизонтально отклоняющие пластины подается напряжение от сети переменного тока с частотой _х = 50Гц.

Электронный луч в электронно-лучевой трубке, испытывая действие указанных синусоидальных напряжений, будет совершать движение, представляющее собой результат сложения двух взаимно перпендикулярных колебаний. Если частоты колебаний не одинаковы, то светящееся пятно на экране трубки описывает довольно сложные кривые, называемыми фигурами Лиссажу. В случае кратных частот кривые Лиссажу замкнутые и по их виду можно определить отношение частот _у/_х.

При колебательном движении луча вдоль любой из осей (например У) он пересекает за время одного периода перпендикулярную движению ось (Х) дважды. Если отношение частот колебаний вдоль осей _у/_х=N, то очевидно, за одно и то же время число пересечений лучом оси Х (n_х) будет в N раз больше числа пересечений оси У (n_y), то есть n_х/ n_y=N. Таким образом N будет и число пересечений соответствующей фигурой Лиссажу конкретных осей или прямых, параллельных осям. Следовательно, _у/_х= n_х/ n_y, и определяемая частота.

_у= _х *(n_х/ n_y).

Приведенное здесь отношение может быть также получено путем совместного решения соответствующих уравнений движения.

В слкчае, когда прямая проходит через точку пересечения ветвей кривой, при подсчете пересечений ее учитывают дважды каждая точка соответствует кратным корням).

Примеры фигур Лиссажу при различном соотношении частот исследуемых колебаний и сдвиге фаз приведены на рис. 5.