Experiment No.4: CRO की सहायता से सिग्नल के मापदंडों का मापन

उद्देश्य (Objective)

कैथोड रे ऑसीलोस्कोप (CRO) का उपयोग करके एक साइनसोइडल सिग्नल की फ्रीक्वेंसी (Frequency), टाइम पीरियड (Time Period) और एम्प्लिट्यूड (Amplitude) को मापना।

आवश्यक उपकरण (Apparatus Required)

• CRO (Cathode Ray Oscilloscope)
• फंक्शन जनरेटर (Function Generator): सिग्नल इनपुट देने के लिए।
• BNC प्रोब्स (Probes): कनेक्शन के लिए।

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सिद्धांत (Theory)

CRO एक ऐसा उपकरण है जो समय के साथ वोल्टेज के परिवर्तन को स्क्रीन पर दिखाता है।

1. एम्प्लिट्यूड (Amplitude): सिग्नल की बेसलाइन से अधिकतम ऊंचाई।
2. टाइम पीरियड (Time Period): एक पूरी साइकिल (एक श्रृंग और एक गर्त) को पूरा करने में लगा समय।
3. फ्रीक्वेंसी (Frequency): प्रति सेकंड चक्रों की संख्या। इसका सूत्र है: f = 1/T

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4. कार्य विधि (Procedure)

1. सेटअप: CRO और फंक्शन जनरेटर को चालू करें। प्रोब्स को चैनल-1 (CH1) से कनेक्ट करें।
2. सिग्नल डिस्प्ले: फंक्शन जनरेटर से एक साइन वेव सेट करें। CRO के Volts/Div और Time/Div नॉब (Knob) को एडजस्ट करके वेव को स्क्रीन पर साफ़ देखें।
3. एम्प्लिट्यूड मापन (Amplitude Measurement):
   • स्क्रीन पर वर्टिकल (खड़ी) लाइनों के खानों (Divisions) को गिनें जो वेव की पूरी ऊंचाई (Peak-to-Peak) को कवर कर रहे हैं।
   • सूत्र:V_{p-p} = Vertical Divisions*Volts/Div
   • Amplitude (V_m) = {V_{p-p}/2}
4. टाइम पीरियड मापन (Time Period Measurement):
   • हॉरिजॉन्टल (आड़ी) लाइनों के खानों को गिनें जो एक पूरी साइकिल को कवर कर रहे हैं।
   • सूत्र:T = Horizontal Divisions*Time/Div
5. फ्रीक्वेंसी गणना (Frequency Calculation):
   • ऊपर प्राप्त टाइम पीरियड से फ्रीक्वेंसी निकालें: f = 1/T

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5. प्रेक्षण तालिका (Observation Table – Sample)

मापदंड (Parameter)	खानों की संख्या (Div)	नॉब की सेटिंग (Knob)	कुल मान (Value)
वोल्टेज (V_{p-p})	4 div	2 Volt/Div	8 Volts
एम्प्लिट्यूड (V_m)	–	–	4 Volts
टाइम पीरियड (T)	5 div	0.2 ms/Div	1 ms
फ्रीक्वेंसी ($f$)	–	–	1000 Hz (1 kHz)

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6. गणना (Calculations)

उदाहरण के लिए, यदि T = 1 ms है:

f = 1 \10^-3 = 1000 Hz = 1 kHz

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7. परिणाम (Result)

• दिए गए सिग्नल का एम्प्लिट्यूड ________ वोल्ट पाया गया।
• सिग्नल का टाइम पीरियड ________ ms और फ्रीक्वेंसी ________ Hz प्राप्त हुई।

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8. सावधानियां (Precautions)

• कैलिब्रेशन (Calibration): सुनिश्चित करें कि Volts/Div और Time/Div के छोटे लाल नॉब ‘Cal’ (Clockwise अंत) पर हों, वरना रीडिंग गलत आएगी।
• ग्राउंडिंग: माप शुरू करने से पहले ‘GND’ बटन दबाकर बेसलाइन को जीरो पर सेट करें।
• दृष्टि दोष: स्क्रीन को हमेशा सामने से देखें ताकि पैरेलैक्स एरर (Parallax Error) न हो।