WYDZIAŁ ELEKTRONIKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI KATEDRA MIERNICTWA ELEKTRONICZNEGO LABOLATORIUM PODSTAW MIERNICTWA GRUPA 2
Ćwiczenie nr 2	Imię i nazwisko	etwww.eti.3miasto.net
Pomiary oscyloskopowe	Data wykonania ćwiczenia	18-X-1999
		Data odbioru sprawozdania
		Ocena zaliczenia
		Uwagi i podpis

Pomiary oscyloskopowe

1. Wzorcowanie kanałów X i Y oscyloskopu napięciem stałym

Jako D_yobl przyjęto współczynniki kierunkowe takich prostych U_y=m_yy+n_y i U_x=m_xx+n_x ,dla których sumy S_y i S_x kwadratów odchyłek poszczególnych punktów od prostych, odpowiednio (y_i,U_yi) i (x_i,U_xi), osiągają minimum.

Ze względu na symetryczny przedział x_i i y_i otrzymujemy wzory (analogiczne dla obu osi):

,

Przykład dla pomiarów dla osi Y:

D_yobl=
,

,

Pomiary oraz wyniki obliczeń dla osi Y znajdują się w tabeli 7.1 oraz dla osi X w tabeli 7.2 w załączonym protokole pomiarów.

Równania prostych otrzymują postać:

U_y=1,035y-0,0684 oraz U_x=0,511x+0,028.

Zależność δ_y(y)

Zależności δ_x(x)

2. Pomiary współczynnika wypełnienia przebiegu prostokątnego

Wyniki pomiarów oraz obliczeń zamieszczono w tabeli 7.3 . Obliczenia:

k₁=(t_i1/T) ⋅100% = 20%

k₂=(t_i2/T) ⋅100% = 80%

3. Pomiary napięcia i czasu oscyloskopem

Wyznaczamy stałą czasową układu całkującego na podstawie pomiarów napięcia i czasu za pomocą oscyloskopu. Wykres zaobserwowanej charakterystyki zamieszczono w protokole pomiarów w punkcie 7.4.3 .

Dane: R = 1 [kΩ], C = 232 [nF], U₁ = 3,2[V], U₂ = 0,8 [V], t = 0,3 ms. Stałą czasową obliczymy przekształcając poniższy wzór:

(1) 

Na podstawie wyników pomiarów otrzymujemy:

, τ =

Na podstawie obliczeń otrzymujemy: τ = RC = 232 μs. Błąd względny wyznaczenia stałej czasowej τ wynosi 7,2%.

4. Różnicowe pomiary napięć między dwoma punktami nie uziemionymi

Z oscyloskopu otrzymano U₁₀ = 3,1 [V] oraz U₂₀ = 0,8 [V]. Obliczamy napięcie różnicowe: U₁₂=U₁₀+(-U₂₀) = 2,3 [V]

Z wymienionego wcześniej wzoru (1) i danych R i C układu całkującego z wcześniejszego punktu obliczamy stałą czasową:

Błąd względny wyznaczenia stałej czasowej wynosi 4,76%.

5. Obserwacja przebiegów w układach cyfrowych

W pierwszej części ćwiczenia obserwowano przebiegi na 4 bitowym liczniku binarnym 7493. Kanał B podłączono do wejścia licznika, natomiast kanał A kolejno do wyjść A,B,C i D. Zanotowano ile okresów przebiegu wejściowego T_in przypada na jeden okres przebiegu T_A, T_B, T_C, i T_D.

W drugiej części ćwiczenia należało określić dla jakiego stanu logicznego wejścia IN1 bramka NAND (z układu 7400) jest otwarta, tzn. przepuszcza zegarowy sygnał z wejścia IN2 na wyjście OUT. Zaobserwowane przebiegi pokazano na oscylogramach w punkcie 7.4.5 protokołu pomiarów.

IN1	IN2	OUT
1	1	0	otwarta
1	0	1	otwarta
0	1	1	zamknięta
0	0	1	otwarta

Dla stanu „1” na wejściu IN1 bramka jest otwarta: przenosi zanegowany sygnał „0” z wejścia IN2 na wyjście OUT.

6. Pomiary parametrów impulsów

W ćwiczeniu obserwowano na ekranie oscyloskopu przebieg impulsu o nadanym czasie trwania 500 μs. Zaobserwowano następujące parametry:

czas narastania t_r = 130μs

czas opadania t_f = 100 μs

czas trwania t_w = 470 μs

okres T = 1200 μs

7. Obserwacja charakterystyk diod półprzewodnikowych I=f(U) w obszarze przewodzenia

Na podstawie oscylogramów w punkcie 7.4.7 protokołu pomiarowego, dla prądu I = 25 mA wyznaczamy napięcie przewodzenia. Dla tego samego prądu graficznie wyznaczamy rezystancję przewodzenia r_d = dU/dI oraz rezystancję statyczną R = U/I. Wyniki w poniższej tabeli.

Dioda	Napięcie przewodzenia [V]	rd [Ω]	R [Ω]
germanowa	0,42	4	16,8
krzemowa	0,79	4	31,2
typu LED	2,10	8,9	84

1

---