POMIARY OSCYLOSKOPOWE
1. Wykaz sprzętu pomiarowego.
a.) Oscyloskop OS-350 lub OS-351 b.) Generator impulsowy KZ-1508
c.) Generator mocy PO-21 d.) Woltomierz cyfrowy G1001.500
e.) Zasilacz BS-525
f.) Układy laboratoryjne :
- Układ całkujący
- Układy cyfrowe
- Zestaw diod półprzewodnikowych.
g.) Przewody połączeniowe 2xBNC-BNC , 2xBNC-bananki h.) Trójnik BNC
4. Zadania pomiarowe.
4.1 Wzorcowanie kanałów X i Y oscyloskopu napięciem stałym .
Celem ćwiczenia było wyznaczenie metodą najmniejszych kwadratów stałej napięciowej danego kanału za pomocą odchylania plamki o określoną liczbę działek od położenia zerowego napięciem stałym.Do przeprowadzenia tego zadania zostały wykorzystane : oscyloskop , zasilacz oraz woltomierz cyfrowy.Pomiary kanału Y wykonane zostały na torze A ( dla stałej napięciowej DY =1V/cm ) ; pomiary kanału X - poprzez wejście X or Trig Input.
Wzorcowanie kanału Y oscyloskopu napięciem stałym
y |
[ cm ] |
1 |
2 |
3 |
4 |
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
Uy |
[ V ] |
0.84 |
1.72 |
2.72 |
3.61 |
-3.74 |
-2.84 |
-1.87 |
-0.92 |
Dypom |
[ V/cm ] |
0.84 |
0.86 |
0.90(6) |
0.9025 |
0.935 |
0.94(6) |
0.935 |
0.92 |
δy |
[ % ] |
-8.39695 |
-6.21592 |
-1.12686 |
-1.58124 |
1.96292 |
3.23519 |
1.96292 |
0.32715 |
Dyobl |
[ V/cm ] |
0.917 |
Wzorcowanie kanału X oscyloskopu napięciem stałym
x |
[ cm ] |
1 |
2 |
3 |
4 |
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
Ux |
[ V ] |
0.65 |
1.13 |
1.65 |
2.15 |
-1.94 |
-1.44 |
-0.95 |
-0.47 |
Dxpom |
[ V/cm ] |
0.65 |
0.565 |
0.55 |
0.5375 |
0.485 |
0.48 |
0.475 |
0.47 |
δx |
[ % ] |
26.17276 |
9.67325 |
6.76157 |
4.33517 |
-5.85571 |
-6.82627 |
-7.79683 |
-8.76739 |
Dxobl |
[ V/cm ] |
0.515167 |
4.2 Pomiary współczynnika wypełnienia przebiegu prostokątnego .
T [μ ] |
600 |
ti1 |
120 |
ti2 |
480 |
k1 |
0.2 |
k2 |
0.8 |
4.3 Pomiary napięcia i czasu oscyloskopem.
Celem ćwiczenia było wyznaczenie stałej czasowej układu całkującego na podstawie pomiaru napięcia i czasu.Badany układ pobudzany był przebiegiem prostokątnym o okresie T=600 μs i wypełnieniu k =1/2.
Do pomiarów został wykorzystany oscyloskop oraz generator impulsowy
Stała czasowa wynikajaca z parametrow rezystora i kondensatora
R= 1 kΩ C=238 nF
RC=τ =238*10(-6) [ s ]
Stała czasowa wynikajaca z pomiaru U1 i U2
U1 = 0.3 V i U2 = 0.1 V
|
RC=τ =273*10(-6) [ s ]
4.4 Różnicowe pomiary napięć między dwoma punktami nieuziemnionymi.
W układzie zaobserwować napięcie U12= U10 - U20 na rezystorze. Zanotować wartości napięć U1 i U2
U1 = 3 V i U2 = 0.8 V
Stała czasowa wynikająca z pomiarów napieć U1 i U2
RC=τ = 226*10(-6) [ s ]
4.5 Obserwacja przebiegów w układach cyfrowych
Przebiegi na bramce NAND SN 7400.
TA= 2 Tin
TB= 4 Tin
TC= 8 Tin
TD= 16 Tin
Bramka jest otwarta dla gdy na wejściu IN1 panuje stan logiczny 1
4.6 Pomiary parametrów impulsów .
Celem ćwiczenia był pomiar następujących parametrów impulsu :
— czasu narastania tr
— czasu opadania tf
— czasu trwania tw
— okresu T
tr [ μs ] |
100 |
tf [ μs ] |
100 |
tw [ μs ] |
300 |
T[ μs ] |
1200 |
4.7 Obserwacja charakterystyk I=f(U) diod półprzewodnikowych w obszarze przewodzenia.
W układzie pomiarowym zaobserwowano i przerysowano charakterystyki I= f(U) diody germanowej, krzemowej i LED.
Obliczam rezystancję dynamiczną oraz rezystancję statyczną korzystając ze wzorów :
|
(a) Dioda germanowa :
Napięcie przewodzenia dla I= 25 [mA] : U = 250 [mV] ;
dU = 170 [mV] ; dI = 50 [mA] ; Rd = 3.4 [W] ;
U = 250 [mV] ; I = 25 [mA] ; R =10 [W] ;
(b) Dioda krzemowa :
Napięcie przewodzenia dla I= 25 [mA] : U = 880 [mV] ;
dU = 220 [mv] ; dI = 50 [mA] ; Rd = 4.4 [W] ;
U = 880 [mv] ; I = 25 [mA] ; R = 35.2 [W] ;
(c) Dioda LED :
Napięcie przewodzenia dla I= 25 [mA] : U = 2300 [mV] ;
dU = 650 [mv] ; dI = 50 [mA] ; Rd = 13 [W] ;
U = 2300 [mv] ; I = 25 [mA] ; R = 92 [W] ;