INSTYTUT SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH WYDZIAŁ ELEKTRONIKI WAT Zakład Systemów Informacyjno-Pomiarowych |
|---|
Sprawozdanie z Laboratorium Miernictwa Elektronicznego I1 Ćwiczenie 1 |
| Temat: OSCYLOSKOPY CYFROWE |
| Grupa: E2Y2S1 |
Zespól w składzie: 1. Axel Gocan 2. Paweł Olejniczak |
| Lp. | Nazwa przyrządu | Typ | Producent |
|---|---|---|---|
| 1 | Oscyloskop Cyfrowy | PS1052E | RIGOL |
| 2 | Generator funkcji | JC164P | NDN |
| 3 | Generator impulsowy | PGP-7 | KABID |
| Typ oscyloskopu | Cyfrowy |
|---|---|
| Liczba kanałów | 2 |
| Zakres współczynnika napięcia [V/dz} | 2mV ÷ 10V |
| Zakres współczynnika czasu [s/dz] | 5ns ÷ 50s |
| Źródła napięcia wyzwalania | CH1, CH2. EXT, AC Line |
| Rodzaje wyzwalania | Auto, Normal, Single |
| Rodzaje sprzężenia tory Y | DC, AC, GWD |
| Pasmo częstotliwości toru Y | 0 ÷ 50 MHz |
| f | kHz | f1 = 0,1 | f2 = 1,5 | f3 = 17 | Dy = 500mV/dz, Dt = 20us |
|---|---|---|---|---|---|
| U | V | U1 = 2 | U1 = 3 | U1 = 3,5 | |
| DY | V/dz | 0,2 | 0,5 | 0,5 | |
| Dt | …s/dz | 5m | 200u | 20u | |
| H | dz | 5 | 4,5 | 5 | |
| n | - | 6 | 4 | 4 |
Układ pomiarowy jak w punkcie 2.1.
| Sposób Pomiaru | T [µs] | t+ [µs] | Upp [V] |
|---|---|---|---|
| Wykorzystanie współczynników Dy i Dt | 1000 | 500 | 4,5 |
| Pomiar automatyczny | 1000 | 500 | 4,56 |
| Użycie kursorów | 1000 | 500 | 4,48 |
Wybór sposobu pomiaru ma wpływ na wynik zmierzonego napięcia Upp. W powyższym przypadku wyniki pomiarów różnią się od siebie maksymalnie o 0,08V.
Układ pomiarowy jak w punkcie 2.1.
| Częstotliwość napięcia wejściowego | f | 50 Hz | 2 kHz | 50 kHz | 200 kHz | 1 MHz |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Zmierzona częstotliwość próbkowania | fS | 25 Hz | 1 MHz | 50 MHz | 100 MHz | 100 MHz |
| Pasmo częstotliwości oscyloskopu | Δf | 12,5 Hz | 500 kHz | 25 MHz | 50 MHz | 50 MHz |
Aby poprawnie odwzorować sygnał wejściowy, częstotliwość próbkowania musi być odpowiednio wysoka. Wraz ze wzrostem częstotliwości f napięcia wejściowego możemy zaobserwować wzrost częstotliwości próbkowania fS. Przy zbyt wysokiej częstotliwości sygnału wejściowego, oscyloskop będzie pracował w swoim maksymalnym paśmie częstotliwości co negatywnie wpłynie na poprawność odwzorowania sygnału wejściowego.
| fi oraz ti ustawione przez prowadzącego | Pomiary |
|---|---|
Ti = 1,12 µs ti = 198 ns tn = 34 ns to =44 ns |
|
Dzięki pracy z opóźnioną podstawą czasu możemy dokładnie przyjrzeć się wybranemu fragmentowi przebiegu sygnału. Jest to bardzo przydatne np. przy pomiarach częstotliwości i przesunięcia fazowego metodą figur Lissajous czy przy badaniach charakterystyk prądowo-napięciowych elementów półprzewodnikowych.
Układ pomiarowy jak w punkcie 5.1
| Zakres czasu trwania impulsów ustawiony na generatorze | ti osc. – czas trwania impulsu zmierzony oscyloskopem | Ui – amplituda impulsu zmierzona oscyloskopem |
|---|---|---|
| 500 ms ÷ 50 ms | (200 ms ÷ 20 ms) | 39,2 ms |
| 50 ms ÷ 5 ms | (20 ms ÷ 2 ms) | 4,16 ms |
| 5 ms ÷ 500 µs | (2 ms ÷ 200 µs) | 414 µs |
| 500 µs ÷ 50 µs | (200 µs ÷ 20 µs) | 40 µs |
| 50 µs ÷ 5 µs | (20 µs ÷ 2 µs) | 4,12 µs |
| 5 µs ÷ 500 ns | (2 µs ÷ 200 ns) | 454 ns |
| 500 ns ÷ 25 ns | (200 ns ÷ 10 ns) | 19,6 ns |
| Vectors – włączona funkcja wygładzania | Dots – Wyłączona funkcja wygładzania |
|---|---|
| Upp = 5,9 V, fi = 1,052 MHz | |
W powyższych pomiarach generowany jest impuls o zakresie trwania zadanym na generatorze. Dokładny czas trwania impulsu mierzymy za pomocą oscyloskopu. Na oscylogramie z prawej strony mamy zobrazowany impuls bez funkcji wygładzania. Są to wyszczególnione punkty pomiaru sygnału. Na oscylogramie z lewej strony jest zobrazowany impuls z włączoną funkcją wygładzania. Poszczególne punkty pomiaru sygnału są ze sobą połączone, co sprawia wrażenie, że odwzorowanie sygnału jest ‘ciągłe’ jak w oscyloskopie analogowym.
| Parametry napięcia ustawione na generatorze | Włączona pamięć | Oscylogram | Pomiar |
|---|---|---|---|
T ≈ 1 kHz Upp ≈ 2 V |
Int 00 | T ≈ 1 kHz Upp ≈ 1,07 V |
|
T ≈ 10 kHz Upp ≈ 4 V |
Int 01 | T ≈ 10 kHz Upp ≈ 3,36 V |
|
T ≈ 3 MHz Upp ≈ 2,6 V |
Int 03 | T ≈ 2,98 MHz Upp ≈ 1,7 V |
| Sinusoida |
|---|
| f = 1 Hz |