Miernictwo
Miernictwo
Miernictwo
Miernictwo
Miernictwo
Oscyloskop - najważniejszy
przyrząd pomiarowy
w pracowni elektronika
W tym odcinku zostaną omówione dwa tematy: uzyskanym obrazie zachowane będą zależności
możliwości przeróbki oscyloskopu jednokanało- czasowe miedzy poszczególnymi przebiegami. Do
CZ
ŚĆ 4
wego na wielokanałowy oraz sposoby pomiaru przesunięcia w pionie poszczególnych obrazów
przebiegów jednorazowych. wykorzystuje się przetwornik D/A, a właściwie
W poprzednim odcinku przedstawiono oscylo- prosty generator napięcia schodkowego, składający
skopy dwukanałowe. Amatorzy często zastanawia- się z kilku rezystorów. Do prawidłowego działania
ją się nad możliwością przeróbki oscyloskopu jed- przystawki potrzebny jest sygnał podstawy czasu,
nokanałowego na wielokanałowy. W literaturze lub sygnał bramkujący podstawy czasu - wiele os-
spotyka się opisy przystawek zwiększających licz- cyloskopów ma gniazdo wyjściowe z takim sygna-
bę kanałów. Głównym zagadnieniem przy konstru- łem. W najprostszych oscyloskopach trzeba taki
owaniu jakich przystawek jest wymaganych zakres sygnał wyprowadzić na zewnątrz przewodem.
napięć sygnałów wejściowych. Jeśli poszczególne Możliwe byłoby również zastosowanie pracy
kanały przystawki miałyby mierzyć sygnały siekanej i sterowanie licznika przystawki z własne-
o znacznie różniących się amplitudach, wtedy ko- go generatora taktującego. Przy pracy siekanej mo-
nieczne byłoby zastosowanie w każdym kanale gą jednak wystąpić kłopoty z wygaszaniem
wzmacniaczy i tłumików, pozwalających dostoso-  przejść między poszczególnymi przebiegami, co
wać się do poziomu sygnału. Wykonanie dobrego może doprawadzić do zamazania obrazu.
szerokopasmowego tłumika jest bardzo trudną W przypadku sygnałów analogowych sprawa
sprawą, dlatego przystawki opisywane w literatu- jest nieco bardziej skomplikowana, ale budowa ta-
rze przeznaczone są zazwyczaj do badania prze- kiego układu również jest możliwa. Jeśli Czytelnicy
biegów cyfrowych. Do wykonania takiej przystaw- byliby zainteresowani taką przystawką, redakcja
ki wystarczy kilka układów cyfrowych: multiplek- zleci pracowni konstrukcyjnej opracowanie sto-
ser, licznik i kilka bramek. Blokowy schemat naj- sownego układu. Prosimy o listy w tej sprawie.
prostszej przystawki pokazany jest na rysunku 18a.
Obraz na ekranie przedstawia rysunek 18b. Wyko- Badanie przebiegów
rzystuje się tu pracę przemienną - poszczególne
wolnozmiennych
przebiegi rysowane są podczas kolejnych przebie-
i jednorazowych
gów podstawy czasu. Duże znaczenie ma sprawa
synchronizacji - podstawa czasu oscyloskopu pra- Każdy użytkownik oscyloskopu wie, iż trudno
cuje w trybie wyzwalania sygnałem zewnętrznym. jest obejrzeć zwykłym oscyloskopem przebiegi
Do wyzwalania trzeba zastosować jeden z sygna- o częstotliwościach mniejszych niż kilkadziesiąt
łów - ten, który ma najdłuższy okres. Wtedy na herców, ponieważ dają one na ekranie obraz miga-
Rys. 18a. Schemat blokowy przystawki wielokanałowej. Rys. 18b. Przebiegi na ekranie.
36 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/97
Miernictwo
Miernictwo
Miernictwo
Miernictwo
Miernictwo
tać w całkowitej ciemności. To nie żart. Jasność lu-
minoforu maleje wykładniczo w czasie, i przy cał-
kowitym zaciemnieniu być może ślad pozostawio-
ny przez plamkę będzie wystarczający do zaobser-
wowania przebiegów jednorazowych. Przy takiej
prymitywnej metodzie badania przebiegów jedno-
razowych należy oczywiście wykorzystać tryb pra-
cy wyzwalanej, a może nawet wykonać dodatko-
wy układ synchronizacji, dołączony do gniazda
Rys. 19. Drgania styków.
synchronizacji zewnętrznej oscyloskopu.
Niektóre starsze oscyloskopy zawierają lampę
jący. Zwykły oscyloskop w zasadzie nie nadaje się z podwójnym luminoforem. Wtedy obok normal-
od obserwacji przebiegów o częstotliwościach nej (automatycznej) oraz wyzwalanej pracy podsta-
mniejszych niż 10...20Hz. Plamka porusza się wte- wy czasu, możliwa jest praca jednorazowa. Odpo-
dy na ekranie bardzo wolno, a więc zaobserwowa- wiednia pozycja przełącznika jest oznaczona SIN-
nie kształtu przebiegów i określenie ich paramet- GLE, ONE SHOT lub ����
�(U
H
�U
Ł). W takich os-
rów jest bardzo utrudnione. cyloskopach zawsze występuje też przycisk oraz
Jeszcze gorzej wygląda to przy próbie pomiaru lampka gotowości oznaczone READY lub 
�G
��.
przebiegów jednorazowych, czyli niepowtarzal- Po naciśnięciu wspomnianego przycisku zapala się
nych. Przebieg taki raz mignąłby na ekranie, a ob- lampka gotowości. Generator jest gotowy do pracy
serwator na pewno nie zdążyłby czegokolwiek za- i pierwszy przychodzący impuls wyzwalający uru-
uważyć. Przykładem przebiegów niepowtarzal- chamia go. Lampka gotowości gaśnie. Wyzwalanie
nych są napięcia na stykach wyłączników i prze- przy tym sposobie pracy jest identyczne jak w try-
kaz
ników. Jak zapewne wiedzą wszyscy Czytelnicy bie wyzwalanym, z tą różnicą, że następne nad-
EdW, przy łączeniu i rozłączaniu styków mecha- chodzące przebiegi nie uruchomiają generatora pi-
nicznych łączenie nie następuje w jednym ułamku ły. Narysowany jednokrotnie przebieg można do-
sekundy - występują drgania i przebieg napięcia na kładnie obejrzeć, o ile tylko pomieszczenie jest
obciążeniu nie jest czystym prostokątem, zawiera wystarczająco zaciemnione. Właśnie w trybie jed-
oscylacje. Przykład takich oscylacji pokazano na norazowym często przydaje się wspomniana w po-
rysunku 19. Nie ulega wątpliwości, że przy każ- przednim odcinku linia opóz
niająca, umożliwiają-
dym włączeniu lub wyłączeniu styku S, przebieg ca obejrzenie także przedniego zbocza badanego
tych oscylacji będzie nieco inny. przebiegu.
Do zobrazowania na oscyloskopie takich przy-
Lampy pamiętające
padkowych przebiegów nie można więc wykorzys-
tać metody wielokrotnego rysowania, jak to jest Pokrewną i podobną w obsłudze metodą zatrzy-
przy normalnej pracy oscyloskopu. Trzeba znalez
ć mania obrazu na ekranie jest wykorzystanie spe-
sposób na  zatrzymanie na ekranie przebiegu jed- cjalnej lampy pamiętającej. Budowa takiej lampy
norazowego. jest skomplikowana, dziś już się takich lamp nie
Sposobów jest kilka. Najprostszy, ale w warun- stosuje. Być może jednak ktoś z Czytelników ma
kach amatorskich jedyny dostępny, polega na wy- dostęp do oscyloskopu wyposażonego w taką lam-
korzystaniu lampy oscyloskopowej z długą poświa- pę.
tą. W typowych lampach z zielonym luminoforem Wykorzystanie lampy pamiętającej jest dobrym
świecenie ekranu zmniejsza się bardzo szybko po sposobem pozwalającym na obserwację przebie-
ustaniu pobudzenia. Ale są luminofory, które świe- gów wolnozmiennych i jednorazowych, ale nieste-
cą jeszcze dłuższy czas po jednokrotnym pobudze- ty drogim i dziś już przestarzałym.
niu. Niektóre lampy mają na ekranie dwa rodzaje
Metody cyfrowe
luminoforu: jeden  szybki , świecący zwykle w ko-
Kolejną możliwością badania przebiegów nie-
lorze zielonym, oraz drugi świecący słabiej ale
powtarzalnych jest zastosowanie przetwornika
znacznie dłużej (zwykle w kolorze żółtozielonym
lub żółtoniebieskim). Warto sprawdzić, czy w po- analogowo-cyfrowego, pamięci półprzewodniko-
siadanym oscyloskopie zastosowano taki podwój- wej RAM i przetwornika cyfrowo-analogowego.
ny luminofor. Należy ustawić jak najmniejszą pręd- Jest to sposób bardzo dobry - stosowany jest we
współczesnych oscyloskopach.
kość plamki (0,2 lub więcej sekundy na działkę),
podać sygnał prostokątny z generatora o częstotli- Przebieg napięcia jest zamieniony na ciąg pró-
bek
wości rzędu pojedynczych herców i obserwować, - liczb, a następnie zapamiętany w szybkiej
pamięci półprzewodnikowej. Tak zapamiętany
czy obraz na ekranie utrzymuje się jeszcze po
przebieg może być wielokrotnie odtwarzany na ek-
przejściu plamki. Ponieważ jasność świecenia tego
drugiego luminoforu jest bardzo mała, próby nale- ranie.
ży przeprowadzić przy zgaszonym świetle, w dob- Doszliśmy do oscyloskopów cyfrowych - będą
one bliżej omówione w jednym z następnych od-
rze zaciemnionym pomieszczeniu. Jeśli okaże się,
że czytelny obraz utrzymuje się sekundę lub dłu- cinków.
żej, oscyloskop może być używany do wielu cieka- (red)
(red)
(red)
(red)
(red)
wych celów, między innymi w trybie X-Y jako
wskaz
nik do wobulatora m.cz.
Nawet jeżeli, co bardzo prawdopodobne, lampa
nie ma podwójnego luminoforu, warto sprawdzić,
czy podanej prostej metody nie uda się wykorzys-
37
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/97