LABORATORIUM PODSTAW MIERNICTWA		Sprawozdanie z ćwiczenia nr 2
				Temat: Badanie oscyloskopu analogowego
Nazwisko i imię	Podpis	Ocena	Rok akademicki 2006/07	Ćwiczenie wykonano 10-1-2007
1. Kowalczyk Jan
2. Kamiński Rafał					Grupa: AiR 5/1
3. Bysko Szymon						Sprawozdanie oddano ………………………..
4.
5.					Sekcja 3	Signum prowadzącego …………………………..
6.

1.Wstęp :

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową, obsługą oraz podstawowymi możliwościami pomiarowymi oscyloskopu analogowego.

Schemat układu pomiarowego:

Dane przyrządu:

ITEM	SPECIFICATION	REMARKS
CH1 and CH2 Sensitivity	5 mV/DIV - 5 V/DIV 1 mV/DIV - 1 V/DIV ( when x 5 MAG )	1 - 2 - 5 sequence 10 positions
Sensitivity accuracy	+/- 3% +/- 5% ( when x 5 MAG )	Variable knob at CAL position
Frequency bandwidth Rise time x 5 MAG	DC : DC - 60MHz AC : 10Hz - 60MHz tr ≤ 5.8 ns ADD : DC - 50 MHz DC : DC - 15 MHz tr ≤ 23 ns ADD : DC - 10 MHz	With signal impedance 50 Ω at the position of - 3 dB by 6 D:V Variable at CAL
Input Coupling	AC - GND - DC
Input impedance	1 MΩ +/- 2%, 25 pF +/- 3 pF
Maximum input voltage	400 V ( DC + AC peak ) within 10 sec	Frequency 1 kHz or lower
Frequency bandwidth	DC - 60MHz (- 3 dB) AC : 10Hz - 60 MHz
Input impedance	1 MΩ +/- 2%, 25 pF +/- 3 pF
Maximum input voltage	100 V ( DC + AC peak ) within 10 sec	Frequency 1 kHz or lower
Display modes	CH1: only CH1 CH2: only CH2 CH3: only CH3 ( input signal displays with source switch at EXT ) ADD: CH1 + CH2 ALT: CHOP: Switchable
Sweep mode	Auto, Norm, Single

2.Zadania do wykonania w trakcie ćwiczenia oraz ich analiza:

• Pomiar średnicy plamki :

Głównym elementem oscyloskopu jest lampa oscyloskopowa. Na jej ekranie powstaje obraz świetlny obserwowanych sygnałów lub wielkości. Obraz świetlny widoczny na ekranie oscyloskopu jest wynikiem bombardowania ruchomą wiązką elektronów warstwy luminoforu pokrywającej wewnętrzną powierzchnię ekranu. Źródłem wiązki jest działo elektronowe. Katoda emituje elektrony, które następnie przyspieszane są w polu elektrycznym kolejnych anod działa elektronowego. Parametry wiązki takie jak prędkość elektronów w strumieniu i średnica strumienia decydujące o jakości obserwowanego obrazu można regulować pokrętłami panelu czołowego opisanymi jako JASNOŚĆ (INTENSITY) i OSTROŚĆ (FOCUS). Dla nieruchomej plamki ustawiliśmy średnią jasność i najlepszą ostrości. Zmierzyliśmy średnicę plamki. Wynosi ona około 1 mm.

• Badanie wyzwalania podstawy czasu :

Podaliśmy na wejście sygnał sinusoidalny, tak aby na lampie oscyloskopowej było widać 1-2 okresy , a sygnał zajmował ¾ wysokości. Poziomy ruch plamki świetlnej po ekranie rozpoczyna się od lewej krawędzi po wystąpieniu na wejściu generatora podstawy czasu impulsu wyzwalającego. We współczesnym oscyloskopie analogowym istnieją przynajmniej dwa tryby wyzwalania automatyczny i normalny. Wyboru trybu wyzwalania dokonuje się przełącznikiem tryb wyzwalania (trigger mode) ustawiając go w pozycji AUTO lub NORM. W trybie automatycznym (AUTO) impulsy wyzwalające generowane są przez układy automatycznej pracy oscyloskopu. W trybie normalnym (NORM) impulsy wyzwalające są generowane przez układ wyzwalania generatora rozciągu. W trybie automatycznego wyzwalania w czasie regulacji poziomu wyzwalania potencjometrem, przebieg jest nadal widoczny, lecz obserwujemy jego „miganie”, powstaje efekt „ucieczki” przebiegu. W trybie normalnym w czasie regulacji poziomu wyzwalania przebieg zaczyna być niewidoczny.

Przebiegi dołączone na osobnej kartce.

• Badanie przebiegów czasowych w trybie czoperowym i alternatywnym :

Jeżeli oscyloskop nie jest wyposażony w lampę dwustrumieniową, to jest on wyposażony w układ przełączania umożliwiający pracę w jednym z dwóch trybów, przełączanym (ALT) lub siekanym (CHOP).Tryb przełączany oznacza, że pionowym odchylaniem plamki świetlnej steruje, w jednym poziomym przejściu plamki przez ekran, sygnał z toru pomiarowego 1, a w następnym sygnał toru pomiarowego 2. Dla małych częstotliwości można wtedy zobaczyć naprzemienne migotanie przebiegów. W trybie siekanym, w ramach jednego poziomego przejścia plamki przez ekran sterowanie jest przełączane z dużą częstotliwością pomiędzy torami pomiarowymi 1 i 2. Można wtedy obserwować dwa przebiegi, gdyż ludzkie oko nie zauważa przełączania przebiegów. Tryb pracy układu przełączania jest wybierany odpowiednim przełącznikiem na płycie czołowej oscyloskopu (ALT/CHOP). Jeżeli wybór trybu pracy układu przełączania dokonywany jest niezależnym przełącznikiem płyty czołowej to zaleca się wybór pracy w trybie siekanym dla sygnałów o małej częstotliwości, a wybór pracy w trybie przełączanym dla sygnałów o dużej częstotliwości. Dla nastaw pośrednich można wybrać jeden z trybów, przy czym tryb siekany daje stabilniejszy obraz.

Przebiegi dołączone na osobnej kartce.

• Badanie figur Lissajous:

W oscyloskopach dwukanałowych istnieje z reguły możliwość takiego skonfigurowania przyrządu, aby sygnał jednego toru pomiarowego sterował odchylaniem plamki w pionie, a drugiego toru odchylaniem plamki w poziomie. Ten tryb pracy oscyloskopu (bez wyzwalania podstawy czasu), nazywany XY, jest szczególnie użyteczny w przypadku pomiarów przesunięcia fazowego (figury Lissajous). W zależności od stosunku częstotliwości sygnałów obserwujemy różne figury. Na wejście Y podajemy napięcie o znanej częstotliwości, a na X napięcie badane. Następnie dobieramy częstotliwość wzorcową tak, żeby otrzymać nieruchomy obraz. Liczymy punkty styczności do stycznej pionowej (n) oraz do stycznej poziomej (m). Częstotliwość badanego przebiegu obliczamy z zależności ; fx/fy = n/m.

Badaliśmy figury dla częstotliwości 2Hz : 6 Hz , 2Hz : 2Hz oraz dla 2Hz 4 Hz.

Widać, że obraz stoi i jest widoczny dla wielokrotności częstotliwości zadanej.

• Obraz figury dla częstotliwości 2Hz : 6 Hz

• Obraz figury dla częstotliwości 2Hz : 4 Hz

• Obraz figury dla częstotliwości 2Hz : 2 Hz

• Przykłady krzywych Lissajous

a = 3, b = 4	a = 5, b = 4
a = 5, b = 6	a = 9, b = 8

3. Wnioski Końcowe:

Oscyloskop jest uniwersalnym przyrządem pomiarowym, stosowanym do obserwacji odkształconych przebiegów elektrycznych i pomiaru ich parametrów. Odpowiednio dobrany układ pracy oscyloskopu pozwala nie tylko mierzyć parametry przebiegu odkształconego, ale również zdejmować charakterystyki statyczne i dynamiczne przyrządów elektronicznych, mierzyć przesunięcie fazowe, rezystancję dynamiczną i inne.


6

---