Зачастую можно увидеть аналоговый графический объект, который оказывает неизгладимое впечатление, несмотря на существующие компьютерные графические программы, доступные для хранителей экрана и аналогичных приложений. Изображение, известное как квадратурная иллюстрация, может быть воспроизведено на экране осциллографа с помощью генератора прямоугольных колебаний переменной частоты и R-L-C резонансного контура. Данное изображение может использоваться для развлечения молодежи и посетителей в лаборатории. Обычно на экране дисплея отображаются две спирали. Как вы думаете, на что они могут быть похожи?
Рис.1 Отображение RLC схемы на экране осциллографа
Рис.2 RLC-схема для реализации двойной спирали
Значение частоты прямоугольного сигнала составляет одну десятую резонансной частоты R-L-C контура. Когда частота генератора прямоугольных импульсов возрастает, двойная спираль раскручивается, пока не превратится в одиночный круг. Осциллограф принимает сигнал на вертикальный и горизонтальный вход. При этом схема развертки не используется. Поскольку мы работает с низкими частотами, то с нашим заданием справится практически любой недорогой осциллограф.
Более подвижная версия изображения может быть получена с помощью фильтра с изменяемыми параметрами, вместо R-L-C резонансного контура. Как показано на рисунке 3, вертикальный вход осциллографа подключается к выходу (BP) полосы пропускания полосового фильтра, а горизонтальный вход к выходу (LP) полосы пропускания нижних частот фильтра. На рисунке 4 показана схема фильтра с изменяемыми параметрами. На рисунке 5 показано результирующее изображение данной схемы.
Рис.3 Блок-схема с применением перестраиваемого фильтра для отображения двойной спирали
Рис.4 Схема на перестраиваемом фильтре
Рис.5 Результат работы схемы
Как показано на рисунке 6, самые различные изображения могут быть воспроизведены с помощью различных входных колебательных сигналов. К примеру, короткий импульс вместо прямоугольного сигнала приведет к формированию одиночной спирали. Треугольный колебательный сигнал на входе приведет к формированию петлеобразного изображения. Используя фильтр высоких частот (HP), вместо фильтра нижних частот или полосового фильтра, можно получить самые разнообразные изображения.
Рис.6 Разнообразные формы сигналов на экране осциллографа
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
Операционный усилительLF3532
Конденсатор0.22 мкФ1
Конденсатор4.7 нФ2
Резистор10 кОм1
Резистор3.3 кОм1
Резистор150 кОм10
Добавить все