plik


ÿþLaboratorium Metrologii wiczenie nr 6 Oscyloskop. I. Zagadnienia do przygotowania na kartkówk: 1. Wyznacz napicie midzyszczytowe, amplitud, okres i czstotliwo[ sygnaBu sinusoidalnego zarejestrowanego oscyloskopem, zakBadajc |e na osi X peBen okres zajmuje 6 dziaBek, a na osi Y sygnaB zajmuje 4,5 dziaBki. Podstawa czasu: 2 µs/div, czuBo[ wej[ciowa kanaBu pomiarowego: 200 mV/div. 2. Wyja[nij zasad dziaBania lampy oscyloskopowej. Narysuj przekrój typowej lampy. Wyja[nij dziaBanie ukBadów odchylajcych. 3. Wyja[nij pojcie: podstawa czasu. Opisz, do czego sBu|y ten sygnaB. Narysuj typowy przebieg. Podaj jednostk, w jakiej wyra|amy podstawy czasu. 4. Opisz dziaBanie trzech trybów sprz|enia sygnaBu wej[ciowego. 5. Opisz co najmniej cztery mo|liwe sposoby wyzwalania podstawy czasu. Dla wybranego trybu narysuj mo|liwy przebieg sygnaBu wej[ciowego, impulsów wyzwalania i podstawy czasu. 6. Jak bdzie wyglda przebieg na ekranie oscyloskopu w trybie XY, je[li do wej[cia X podBczymy sygnaB trójktny (nie piBoksztaBtny!), a do wej[cia Y przebieg sinusoidalny o tym samym okresie. II. Literatura: 1.  Pomiary oscyloskopowe , Jerzy Rydzewski, WNT 2007. 2. http://www.edw.com.pl/, cykl  Oscyloskop - najwa|niejszy przyrzd pomiarowy w pracowni elektronika . 3.  Oscyloskop elektroniczny , Jerzy Rydzewski, WKiA 1982. W czasie wykonywania wiczeD przestrzegaj przepisów BHP! WydziaB Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki 1 1. Wstp Oscyloskop jest jednym z podstawowych przyrzdów pomiarowych w laboratorium elektronicznym. Jego gBównym zadaniem jest umo|liwienie obserwacji sygnaBów napiciowych zmiennych w czasie. Oscyloskop pozwala nam na uchwycenie pewnego okna czasowego i wy[wietlenie przebiegu napicia podczas trwania badanego odcinka czasu. Do podstawowych parametrów oscyloskopów nale|: ,á pasmo czstotliwo[ci, do obserwowania których oscyloskop jest przeznaczony; ,á zakres napi wej[ciowych maksymalne i minimalne napicie, jakie jest mo|liwe do obserwacji danym modelem oscyloskopu; ,á zakres podstawy czasu  dBugo[ odcinka czasu, jaki mo|emy wy[wietli na ekranie oscyloskopu (typowo od milisekund do kilku sekund), ,á liczba torów wej[ciowych (kanaBów)  liczba sygnaBów, które mo|emy obserwowa jednocze[nie. Oscyloskop jest bardzo uniwersalnym narzdziem. Pozwala on uchwyci |dany fragment sygnaBu zmiennego (np. jeden okres), a nastpnie dowolnie go powiksza i przesuwa na ekranie. Umo|liwia nam to wyznaczenie midzy innymi takich parametrów sygnaBu jak: ,á ksztaBt sygnaBu, ,á napicie midzyszczytowe U (ang. peak-peak), p-p ,á okres T i czstotliwo[ f sygnaBu, ,á czas narastania Är i opadania Äf impulsu prostoktnego, ,á przesunicie fazowe dwóch sygnaBów Æ. Nale|y podkre[li, |e wikszo[ obecnie dostpnych oscyloskopów cyfrowych oferuje automatyczne obliczanie wielu parametrów dziki operacjom cyfrowym. Do parametrów takich mo|emy zaliczy m.in. warto[ [redni i skuteczn napicia. Istniej tak|e modele oscyloskopów potrafice wykona szybk transformacj Fouriera (ang. fast Fourier transform, FFT) na mierzonym sygnale lub wyznaczy wspóBczynnik znieksztaBceD harmonicznych. Obecnie najcz[ciej spotykanymi oscyloskopami s oscyloskopy cyfrowe. Prostsze od strony pojciowej s jednak oscyloskopy analogowe. Wyrobienie sobie pewnej intuicji i zrozumienie dziaBania oscyloskopu analogowego pozwala w prosty sposób zrozumie ide dziaBania oscyloskopów cyfrowych  ich bloki funkcjonalne, mimo i| bardziej wyrafinowane technicznie, peBni te same funkcje. Podstawowym elementem oscyloskopu analogowego jest lampa oscyloskopowa, której schemat budowy przedstawiono na rys. 1. Jest to rodzaj kineskopu pozwalajcy przetworzy chwilowe napicie na pBytkach odchylania (pionowego i poziomego) na poBo|enie wizki elektronowej na powierzchni luminoforu (materiaBu emitujcego promieniowanie [wietlne pod wpBywem bombardowania elektronami). Rysunek 1. Schemat budowy lampy oscyloskopowej. 2 Lampa elektronowa wytwarza strumieD elektronów. Pod|ajc w kierunku pokrytego luminoforem czoBa lampy elektrony przelatuj przez ukBad pBytek odchylania poziomego X oraz odchylania pionowego Y. Napicie przyBo|one do pBytek powoduje powstanie jednorodnego pola elektrycznego, które w konsekwencji odchyla wizk elektronów w danym kierunku (X lub Y). Zakrzywienie toru elektronów zmienia poBo|enie plamki [wietlnej na powierzchni czoBowej lampy oscyloskopowej. Ekran lampy oscyloskopowej mo|emy traktowa jak ukBad wspóBrzdnych, w których porusza si plamka (rys. 2 i 3). Nale|y podkre[li, |e luminofor zastosowany w lampach oscyloskopowych ró|ni si od tego stosowanego w kineskopie telewizora czy monitora komputerowego, gdy| charakteryzuje si pewn bezwBadno[ci. Pobudzony do [wiecenia bardzo krótkim impulsem bdzie powoli wygasaB. Czas, w którym punkt na luminoforze bdzie nadal widoczny pomimo braku pobudzenia, nazywamy czasem po[wiaty. Zjawisko to pozwala uzyska na ekranie oscyloskopu stabilne dla oka ludzkiego obrazy. Warunkiem jest wystarczajco szybki ruch plamki po powierzchni luminoforu. WpByw napi odchylania na poBo|enie plamki przedstawiaj poni|sze rysunki: Rysunek 2. Ekran lampy oscyloskopowej przy braku sygnaBu odchylajcego (X , X - potencjaBy 1 2 przyBo|one do pBytek odchylania poziomego, Y1, Y2  potencjaBy przyBo|one do pBytek odchylania pionowego)  wizka elektronów nie jest odchylana w |adnym kierunku i pada na [rodek ekranu Rysunek 3. Ekran lampy oscyloskopowej po przyBo|eniu do pBytek odchylania poziomego (X) napicia staBego dodatniego oraz do pBytek odchylania pionowego (Y) napicia staBego ujemnego  wizka zostaBa odchylona o trzy kratki (tzw. dziaBki) w prawo oraz o dwie kratki (dziaBki) w dóB 3 Przyjmijmy teraz, |e do pBytek Y1, Y2 przyBo|one zostanie napicie sinusoidalne. Obraz uzyskiwany na ekranie lampy oscyloskopowej przedstawiony zostaB na rys. 4. Rysunek 4. Ekran lampy oscyloskopowej po przyBo|eniu napicia sinusoidalnego do pBytek odchylania pionowego (Y , Y ) 1 2 Przebieg napiciowy zobrazowany zostaB jako pojedyncza  kreska na [rodku ekranu lampy oscyloskopowej. Wysoko[ sygnaBu w osi Y zale|y od amplitudy badanego sygnaBu oraz od czuBo[ci napiciowej kanaBu, którym dokonujemy pomiaru. CzuBo[ napiciow wyra|amy w woltach na dziaBk (z ang. V/div). Na wej[ciu ka|dego z kanaBów oscyloskopu znajduje si ukBad tBumicy i ukBad wzmacniajcy. U|ytkownik oscyloskopu ma mo|liwo[ sterowania tBumieniem i wzmacnianiem, przez co mo|e widoczn na ekranie kresk dowolnie rozciga w pionie lub w poziomie. Nale|y zada sobie jednak pytanie: jak uzyska peBen obraz sygnaBu? Jak  rozcign przebieg w osi X? Doprowadzmy do pBytek X1, X2 sygnaB piBoksztaBtny (rys. 5). Rysunek 5. SygnaB piBoksztaBtny Wynik takiego eksperymentu przedstawiono na rys. 6. Rysunek 6. Schematyczne przedstawienie przebiegów doprowadzonych do lampy oscyloskopowej i uzyskany obraz 4 Jak wida uzyskali[my w ten sposób obraz peBnego przebiegu sinusoidalnego. PiBoksztaBtny przebieg sterujcy doprowadzony do pBytek X1, X2 nosi nazw podstawy czasu. UkBad wytwarzajcy napicie odchylania poziomego (tzw. generator podstawy czasu) znajduje si wewntrz ka|dego oscyloskopu. Liniowy narost podstawy czasu w trakcie podawania sygnaBu wej[ciowego na okBadki pBytek odchylania pionowego, powoduje przesuwanie wizki elektronów z lewej na praw stron ekranu. Powtarzajc okresowo piBoksztaBtny przebieg podstawy czasu, od[wie|amy obraz. Je[li okres sygnaBu piBoksztaBtnego bdzie równy okresowi sygnaBu wej[ciowego (w tym przypadku jest to sygnaB sinusoidalny), to na ekranie oscyloskopu ujrzymy jeden peBny okres mierzonego przebiegu. Gdy zwikszymy czstotliwo[ sygnaBu podstawy czasu dwukrotnie  na ekranie ujrzymy dwa peBne okresy mierzonego przebiegu. Za pomoc czstotliwo[ci podstawy czasu mo|emy dowolnie regulowa dBugo[ fragmentu sygnaBu wej[ciowego, który chcemy oglda. Jako jednostk podstawy czasu przyjmujemy czas, który odpowiada przesuniciu si plamki na ekranie oscyloskopu w kierunku osi X o jedn dziaBk i wyra|amy w sekundach na dziaBk (z ang. s/div). SygnaB podstawy czasu definiuje si wic, podajc informacj, jaki fragment sygnaBu wej[ciowego mie[ci si w jednej dziaBce na ekranie. Powrót plamki do poBo|enia odpowiadajcego lewej krawdzi ekranu powinien by niewidoczny i trwa jak najkrócej, dlatego te| sygnaB podstawy czasu ma przebieg piBoksztaBtny  jedno ze zboczy jest niemal|e pionowe. Zaraz po powrocie plamki do lewej krawdzi ekranu startuje nastpny okres sygnaBu podstawy czasu. Plamka znowu przesuwa si w stron lewej krawdzi. Przy takim podej[ciu obraz uzyskiwany na ekranie mo|e by niestabilny (rys. 7). Je[li okres sygnaBu podstawy czasu jest ró|ny od caBkowitej wielokrotno[ci sygnaBu wej[ciowego, to ka|dy pocztek pojedynczego okresu podstawy czasu przypada bdzie na inny punkt pocztkowy przebiegu badanego. Skutkuje to  pByniciem obserwowanego sygnaBu. Mówimy wtedy o braku synchronizacji podstawy czasu. Rysunek 7. Przebiegi na ekranie oscyloskopu bez synchronizacji podstawy czasu Aby wyeliminowa t niedogodno[, nale|y uzale|ni przebieg podstawy czasu od przebiegu obserwowanego. Synchronizacji tej dokonuje si w ukBadzie wyzwalania podstawy czasu (ang. trigger). Istnieje kilka sposobów wyzwalania podstawy czasu, a w[ród nich: ,á wyzwalanie zadanym poziomem napicia sygnaBu wej[ciowego, ,á wyzwalanie zboczem (poziom napicia + kierunek jego zmian), ,á wyzwalanie automatyczne (samowyzwalanie  brak synchronizacji), ,á wyzwalanie zewntrzne (dodatkowym sygnaBem). 5 Na rys. 8 przedstawiono ide synchronizacji podstawy czasu. Napicie wej[ciowe, po przekroczeniu którego plamka kineskopu ma ruszy od lewej do prawej krawdzi, kre[lc przebieg, nazywamy poziomem wyzwalania. Poziom wyzwalania mo|na ustawi dowolnie w obszarze napi odpowiadajcych midzyszczytowej amplitudzie sygnaBu badanego. Widzimy jednak, |e w ka|dym okresie sygnaBu napicie to przekraczane jest dwukrotnie  w kierunku dodatnim oraz w kierunku ujemnym. W zwizku z tym dokonuje si wyboru  czy wyzwalanie bdzie przy zboczu (ang. slope) narastajcym czy przy zboczu opadajcym. Na rysunku wybrano zbocze narastajce. W przykBadzie tym czstotliwo[ sygnaBu badanego równa jest czstotliwo[ci pracy generatora podstawy czasu. Rysunek 8. Schematyczne przedstawienie impulsów wyzwalania podstawy czasu przy dopasowaniu czstotliwo[ci generatora podstawy czasu i czstotliwo[ci badanego przebiegu: (a) przebieg badany z zaznaczonym poziomem wyzwalania  wyzwalanie na zboczu rosn cym, (b) impulsy wyzwalajce generator podstawy czasu, (c) przebieg generatora podstawy czasu W przypadku gdy czstotliwo[ci te ró|ni si zobrazowany zostaB na rys. 9. Oba rysunki (rys. 8 i 9) przedstawiaj tzw. normalny (normal) tryb wyzwalania. Rysunek 9. Schematyczne przedstawienie impulsów wyzwalania podstawy czasu przy ró |nicych si czstotliwo[ciach generatora podstawy czasu i czstotliwo[ci badanego przebiegu: (a) przebieg badany z zaznaczonym poziomem wyzwalania  wyzwalanie na zboczu opadaj cym, (b) impulsy wyzwalajce generator podstawy czasu, (c) przebieg generatora podstawy czasu 6 Gdyby poziom wyzwalania zostaB ustawiony na wy|szy lub ni|szy ni| wystpuje w sygnale, generator podstawy czasu nie wyzwoli si. Na ekranie oscyloskopu nie powstanie wic obraz. W zwizku z tym badajc nieznany sygnaB, ustawiamy najpierw tryb wyzwalania na auto. W trybie tym generator podstawy czasu wyzwalany jest automatycznie i nie zatrzymuje si, czekajc na impuls wyzwalajcy. W trybie tym mo|e si zdarzy, |e obraz nie bdzie stabilny w poziomie (wzdBu| osi czasu), jednak|e mo|na bez problemu odczyta amplitud badanego sygnaBu i dopiero wtedy ustawi prawidBowy poziom dla trybu NORMAL. Kolejnym parametrem, który mo|emy ustawia przy pomiarach oscyloskopowych, jest rodzaj sprz|enia sygnaBu (ang. coupling). W wikszo[ci oscyloskopów mo|emy ustawi dwa tryby: DC oraz AC, a tak|e dodatkow funkcj GND. Tryb pracy DC sBu|y do wykre[lania przebiegu sygnaBu wzgldem potencjaBu zerowego, czyli tzw. masy. Je[li sygnaB wej[ciowy bdzie sum napicia zmiennego i napicia staBego (a wic jego skBadowa staBa bdzie niezerowa), przebieg na ekranie bdzie odpowiednio przesunity w osi Y. W trybie pracy AC skBadowa staBa jest odfiltrowywana  [redni poziom sygnaBu bdzie si znajdowaB w poBowie wysoko[ci ekranu (czyli na [rodku). Dodatkowo funkcja GND sBu|y do chwilowego odBczania sygnaBu wej[ciowego  tor wej[ciowy zostanie zwarty do masy i na ekranie ujrzymy poziom kresk. Oprócz przedstawionego powy|ej trybu obserwacji przebiegu w czasie, zwanego trybem Y-T (Y  Time), oscyloskopy dwukanaBowe posiadaj równie| mo|liwo[ pracy w trybie X-Y. W trybie tym ka|dy z kanaBów steruje odchylaniem wizki w osobnym kierunku. Mo|emy wic tworzy na ekranie wykresy zale|no[ci jednego sygnaBu od drugiego. Gdy w trybie tym na wej[cie podamy dwa sygnaBy sinusoidalne o jednakowej amplitudzie i zgodnej fazie, otrzymamy lini pod ktem 45 stopni (wychylenie w poziomie bdzie zawsze równe wychyleniu w pionie). Gdy jeden z sygnaBów przesuniemy w fazie o 90° (À/2), otrzymamy okrg. Podstawowymi parametrami sygnaBu, które mo|emy bezpo[rednio wyznaczy przy wykorzystaniu oscyloskopu, s czstotliwo[ i amplituda. Na rys. 10 przedstawiono ekran oscyloskopu z wyskalowanymi osiami, tj. podan czuBo[ci napiciow w V/div oraz podstaw czasu w ms/div. Rysunek 10. PrzykBadowy przebieg na ekranie oscyloskopu 7 Aby obliczy napicie midzyszczytowe przebiegu, nale|y odczyta z ekranu oscyloskopu liczb dziaBek, któr zajmuje badany przebieg na osi Y. W przykBadzie z rys. 10 jest to 6 dziaBek. Warto[ napicia midzyszczytowego obliczamy z nastpujcego wzoru: U =kÅ"ºà , p-p gdzie: U  napicie midzyszczytowe (peak-to-peak), p-p k  liczba dziaBek na osi rzdnych zajmowana przez przebieg, ´  czuBo[ napiciowa kanaBu pomiarowego w woltach na dziaBk (V/div). W podanym przypadku napicie Up-p równe jest: V U =6 divÅ"1 =6 V . p-p div Amplituda sygnaBu (czyli poBowa napicia midzyszczytowego) równa jest wic 3 V. Analogicznie obliczamy okres badanego przebiegu. Na rys. 10 peBen okres przebiegu zawiera si w 8 dziaBkach oscyloskopu, mamy wic (³ podstawa czasu w ms/div): ms T =8 div Å"1 =8 ms . div Znajc okres przebiegu mo|emy obliczy czstotliwo[: 1 1 f = = =125 ms . T 8 ms Jak ju| wspomniano wcze[niej, wikszo[ wspóBcze[nie spotykanych oscyloskopów to oscyloskopy cyfrowe. SygnaBy wej[ciowe nie steruj ju| bezpo[rednio odchylaniem wizki, tylko s rejestrowane i przetwarzane do postaci cyfrowej. Po odpowiednim przetworzeniu obraz jest przeksztaBcany na bitmap i dopiero wtedy wy[wietlany na ekranie LCD (spotka jeszcze mo|na starsze oscyloskopy cyfrowe z ekranem CRT). Oscyloskopy cyfrowe daj nam wiele mo|liwo[ci niedostpnych w oscyloskopach analogowych. Na przykBad odczyt warto[ci sygnaBu w poszczególnych punktach na podstawie obserwacji, ile kratek wypeBnia, jest odczytem bardzo niedokBadnym, szczególnie je[li sygnaB nie zajmuje peBnej liczby kratek. W zwizku z tym w oscyloskopach cyfrowych stosuje si tzw. kursory. S to znaczniki, które mo|emy przesuwa dowolnie po ekranie. Je[li wybierzemy kursor pionowy (time), bdziemy mieli mo|liwo[ przesuwania go po osi czasu, a oscyloskop sam wy[wietli jego pozycj oraz warto[ sygnaBu we wskazanym punkcie. Je[li z kolei wybierzemy kursor poziomy (voltage), bdziemy mieli mo|liwo[ przesuwania go wzdBu| osi Y, a wic uzyskamy informacj o napiciu w punkcie wskazanym kursorem. Kolejn z zalet oscyloskopów cyfrowych jest mo|liwo[ automatycznego pomiaru parametrów sygnaBu (czstotliwo[, amplituda itp.) oraz mo|liwo[ dokonywania niemal|e dowolnych operacji matematycznych na sygnaBach (dodawanie, odejmowanie, mno|enie i dzielenie dwóch lub wicej sygnaBów wej[ciowych). 8 2. Oscyloskop Agilent DSO3062A Na stanowisku pomiarowym znajduje si oscyloskop firmy Agilent typu DSO30621. Jest to dwukanaBowy oscyloskop cyfrowy. Podstawowe informacje o oscyloskopie: ,á pasmo 60 MHz, ,á maksymalna szybko[ próbkowania: 109 próbek na sekund (1 GS/s), ,á kolorowy wy[wietlacz o przektnej 15 cm i rozdzielczo[ci 320 × 240 pikseli, ,á zaawansowany ukBad wyzwalania (zbocze, impuls, TV), ,á port USB, ,á 20 wbudowanych funkcji pomiarowych, ,á rozbudowane funkcje arytmetyczne, tak|e FFT. Rysunek 11. Panel czoBowy oscyloskopu Panel czuBo[ci wej[ciowej ( Vertical )  sBu|y do ustawienia czuBo[ci wej[ciowej ka|dego z kanaBów w zakresie od 2 mV/div do 5 V/div (górne pokrtBa; wci[nicie jednokrotne pokrtBa pozwala na precyzyjn regulacj czuBo[ci wej[ciowej). Dolne pokrtBa sBu| do przesuwania przebiegów w osi pionowej. Przyciski 1 i 2 wBczaj i wyBczaj wy[wietlanie danego kanaBu na ekranie oraz pozwalaj ustawi rodzaj sprz|enia (Coupling): AC, DC bdz GND. Przycisk Math wBcza dostp do funkcji arytmetycznych oraz FFT. Panel wyzwalania ( Trigger )  pozwala na ustawienie typu oraz poziomu wyzwalania (Mode| Coupling). Poziom wyzwalania ustawiany jest pokrtBem Level. Menu  przyciski konfiguracji parametrów oscyloskopu. PokrtBo wprowadzania warto[ci ( >) )  pozwala na wprowadzanie warto[ci do oscyloskopu oraz manipulacj kursorami pomiarowymi. 1 Litery DSO pochodz od angielskiej nazwy urzdzenia: digital storage oscilloscope (dosB. oscyloskop z pamici cyfrow). 9 Przyciski Start/Stop ( Run Control )  wBczenie i wyBczenie akwizycji. Przycisk Single uruchamia akwizycj tylko jednego peBnego przebiegu. Panel kontroli przebiegu ( Waveform )  pozwala na konfiguracj wy[wietlania przebiegów (Display) oraz trybu akwizycji (Acquire). Panel podstawy czasu ( Horizontal )  sBu|y do ustawiania podstawy czasu oscyloskopu w zakresie od 5 ns/div do 50 s/div. Wci[nicie pokrtBa regulacji podstawy czasu (du|e) pozwala na powikszenie wybranego fragmentu badanego przebiegu (tzw. tryb Vernier). Panel pomiarowy ( Measure )  przyciski dajce dostp do funkcji pomiarowych oscyloskopu. Przycisk Cursors wBcza i wyBcza kursory pomiarowe. Przycisk Measure umo|liwia pomiar wybranej wielko[ci sygnaBu mierzonego. Menu definiowane  w zale|no[ci od wybranej funkcji dostpne s ró|ne funkcje konfiguracyjne. Górny przycisk pozwala na wyBczenie menu. Rysunek 12. Widok panelu regulacji czuBo[ci wej[ciowej i regulacji podstawy czasu Rysunek 13. Ekran oscyloskopu wraz z obja[nieniami 10 3. Przebieg wiczenia 1. WBczy generator Agilent 33220A oraz oscyloskop Agilent DSO3062A. 2. WBczy program sygnaBy.vxe. SBu|y on do sterowania generatorem. SYGNAA 1. 1.1. W programie sygnaBy.vxe wybra klawisz Przebieg 1. 1.2. Na oscyloskopie wcisn klawisz Autoscale. Oscyloskop automatycznie sprawdzi obecno[ sygnaBu w obu z kanaBów i spróbuje si z nimi zsynchronizowa. 1.3. Po dokonaniu automatycznego skalowania na ekranie oscyloskopu widoczne bd dwa przebiegi: |óBty pochodzcy z kanaBu 1 oraz zielony pochodzcy z kanaBu drugiego. Na kanale pierwszym jest sygnaB pochodzcy z wyj[cia generatora funkcyjnego, na kanale drugim  prostoktny sygnaB synchronizacji o czstotliwo[ci takiej jak sygnaB z kanaBu 1. Jest on pomocny w uzyskiwaniu czytelnego obrazu je[li sygnaB wyj[ciowy generatora (wyj[cie OUTPUT) ma skomplikowany ksztaBt i nieczytelne parametry. 1.4. OdBczy kolejno wtyki doprowadzajce sygnaB do kanaBu 1 oraz 2. Zaobserwowa reakcj oscyloskopu. 1.5. WyBczy wy[wietlanie kanaBu drugiego: wciska przycisk z cyfr 2 a| do momentu wyBczenia jego pod[wietlenia. 1.6. Wej[ w menu opcji wyzwalania (klawisz Mode w sekcji Trigger). Sprawdzi, czy ustawione jest wyzwalanie zboczem (Mode: Edge), synchronizacja do kanaBu 1 (Source: CH1), zbocze narastajce (Slope: ‘!) i rodzaj przemiatania normalny (Sweep: Normal). W razie konieczno[ci poprawi pokrtBem poziom wyzwalania. 1.7. Wcisn przycisk z cyfr 1. W prawej cz[ci wy[wietlacza pojawi si menu kanaBu pierwszego. Sprawdzi, czy sprz|enie jest ustawione na staBoprdowe (COUPLING: DC), a wzmocnienie sondy na jednokrotne (PROBE: 1×). PrzeBcza kolejno te dwa parametry, sprawdzajc, jaki jest ich wpByw na obserwowany sygnaB. W razie zniknicia sygnaBu ruszy pokrtBem Level w sekcji Trigger. Na ekranie pojawi si pozioma prosta oznaczajca poziom wyzwalania. Zbli|y j do znacznika poziomu zero kanaBu 1, a| pojawi si sygnaB (znacznik poziomu zera to |óBta strzaBka z cyfr 1 po lewej stronie ekranu). 1.8. WBczy sprz|enie zmiennoprdowe: 1 : COUPLING : AC. 1.9. PokrtBem bezpo[rednio nad gniazdem kanaBu pierwszego zrówna poziom zera kanaBu pierwszego (znacznik) z poBow wysoko[ci wy[wietlacza (pogrubiona o[). DokBadne dostrojenie jest mo|liwe dziki wskaznikowi pozycji, który si pojawi w lewym dolnym rogu. Doprowadzi do wskazania POS: 0.00 µV. 1.10. PokrtBem skali osi pionowej (du|e |óBte w sekcji Vertical) rozcign sygnaB, tak aby zajmowaB jak najwicej osi pionowej, ale |eby wci| byBa widoczna caBa amplituda. 1.11. PokrtBem podstawy czasu (skrajne lewe w sekcji Horizontal) doprowadzi do sytuacji, gdy na ekranie bdzie widoczny caBy jeden okres sygnaBu. U|y najmniejszej speBniajcej ten warunek podstawy czasu (warto[ jest wy[wietlana na dole ekranu). 11 1.12. Na górze ekranu znajduje si strzaBka pokazujca, w którym punkcie na osi czasu dochodzi do wyzwalania podstawy czasu. W oscyloskopach cyfrowych w przeciwieDstwie do analogowych podstawa czasu jest wyzwalana na [rodku, a nie przy lewej krawdzi. 1.13. PokrtBem Level w sekcji Trigger zmieni poziom wyzwalania na zero. SygnaB powinien przechodzi przez [rodek ukBadu wspóBrzdnych. 1.14. Przesun moment wyzwalania o cztery kratki w lewo a nastpnie o cztery kratki w prawo. Dokonuje si tego pokrtBem oznaczonym Å%»% w sekcji Horizontal. Wróci do ustawienia na [rodku ekranu. 1.15. Przerysowa widok sygnaBu (tzw. oscylogram) do protokoBu. 1.16. Spisa ustawienia czuBo[ci oraz podstawy czasu (wy[wietlane na dole ekranu). 1.17. Wyznaczy amplitud midzyszczytow, okres oraz czstotliwo[ sygnaBów. Odczytu dokona, liczc kratki. Nie u|ywa kursorów ani automatycznego pomiaru. Wyniki wpisa do protokoBu. 1.18. Ustawi poziom wyzwalania na 500 mV (pokrtBo Level w sekcji Trigger). 1.19. Wej[ do menu kanaBu pierwszego i przeBcza sprz|enie sygnaBu (COUPLING) pomidzy AC oraz DC. Zaobserwowa ró|nic. 1.20. WBczy sprz|enie staBoprdowe (COUPLING: DC). Ustawi znacznik zera kanaBu (pokrtBo nad gniazdem), tak aby sygnaB byB symetryczny wzgldem [rodka skali wy[wietlacza (pogrubiona o[). Odczyta, o ile nale|aBo przesun sygnaB (POS: xx). Po pomno|eniu tej liczby przez  1 otrzymamy warto[ skBadowej staBej. Wpisa wynik w protokole. 1.21. Powtórzy punkty 2-19, operujc tym razem kanaBem 2. WyBczy kanaB 1. SYGNAA 2. 2.1. W programie sygnaBy.vxe wybra klawisz Przebieg 1. 2.2. W menu kanaBu pierwszego oraz kanaBu drugiego ustawi sprz|enie zmiennoprdowe (AC). 2.3. Nacisn klawisz Autoscale na oscyloskopie. 2.4. W programie sygnaBy.vxe wybra klawisz Przebieg 2. 2.5. Rozcign podstaw czasu (skrajne lewe pokrtBo w sekcji Horizontal), tak aby na ekranie wida byBo nieco wicej ni| jeden okres sygnaBu (niecaBe dwa). 2.6. Powtórzy podpunkty od 1.5 do 1.20 rozdziaBu SYGNAA 1 (tylko kanaB 1). SYGNAA 3. 3.1. W programie sygnaBy.vxe wybra klawisz Przebieg 2. 3.2. W menu kanaBu 1 oraz kanaBu 2 ustawi sprz|enie staBoprdowe (DC). 3.3. Nacisna klawisz Autoscale na oscyloskopie. 3.4. W programie sygnaBy.vxe wybra klawisz Przebieg 3. 3.5. Ustawi podstaw czasu, tak aby na ekranie wida byBo nieco wicej ni| dwa okresy (100 ms/div). 3.6. W menu wyzwalania (sekcja Trigger klawisz Mode) wybra wyzwalanie zboczem opadajcym oraz przemiatanie w trybie NORMAL. 3.7. WyBczy kanaB 2 i tak ustawi sygnaB z kanaBu pierwszego, aby byB oddalony o tyle samo dziaBek od zera na osi poziomu napicia w kierunku dodatnim oraz ujemnym. 12 3.8. Wcisn pokrtBo regulacji poziomu kanaBu pierwszego. Wejdziemy w tryb Vernier. W trybie tym mo|emy dokBadnie dostroi czuBo[. Ustawi czuBo[, tak aby na górze i na dole ekranu zostaBa jedna wolna kratka. Podczas ustawiania korygowa poziom zera, tak aby poBowa amplitudy sygnaBu byBa caBy czas w zerze. 3.9. Rozcign sygnaB, tak aby na ekranie byB widoczny jeden okres (ale mniej ni| dwa). 3.10. Przesun ustawienie w osi czasu momentu wyzwalania, tak aby na ekranie zobaczy caBe zbocze narastajce oraz caBe zbocze opadajce sygnaBu jednocze[nie. 3.11. Przerysowa sygnaB do protokoBu. Spisa podstaw czasu oraz czuBo[ napiciow. Nie wyznacza na tym etapie amplitudy, okresu i czstotliwo[ci. 3.12. Odczyta poBo|enie znacznika zera. Zapisa wynikajc z tego skBadow staB. 3.13. Wcisn klawisz Cursors w sekcji Measure. Wybra tryb Track, Cursor A: CH1, Cursor B: brak. Wcisn klawisz obok najni|szej opcji. Zostanie aktywowane pokrtBo w prawej górnej cz[ci oscyloskopu. Pod[wietlona zostanie strzaBka >). 3.14. Za pomoc aktywowanego pokrtBa odczyta poBo|enie w czasie oraz na osi napicia punktów zaBamania krzywej sygnaBu (trzy punkty). Wpisa wyniki do protokoBu pod oscylogramem. Zaznaczy te punkty na oscylogramie. Na podstawie tych danych okre[li amplitud, okres oraz czstotliwo[. Wyznaczy tak|e czas narostu oraz czas opadania sygnaBu. SYGNAA 4. 4.1. W programie sygnaBy.vxe wcisn klawisz Przebieg 4. Wygenerowane zostanie napicie staBe. 4.2. Ustawi podstaw czasu na 100 ms/div. W menu Trigger Mode ustawi przemiatanie w tryb Auto. Na ekranie powinien pojawi si przebieg staBy (pozioma prosta). 4.3. WyBczy kursor. Wciska klawisz Cursors do momentu a| wyBczone zostanie jego pod[wietlenie. 4.4. Ustawi oscyloskop, tak aby znacznik poziomu zera w trybie sprz|enia DC byB dokBadnie na dolnej krawdzi ekranu, a pozioma prosta sygnaBu  jedn kratk od górnej krawdzi. Zmienia czuBo[ napiciow kanaBu i offset (pokrtBo nad gniazdem). Odczyta warto[ sygnaBu bez u|ycia kursorów. 4.5. Przerysowa oscylogram i wpisa czuBo[ oraz podstaw czasu. 4.6. WBczy sprz|enie zmiennoprdowe (CH1 : Coupling : AC). Zaobserwowa zmian. SYGNAA 5. 5.1. W programie sygnaBy.vxe wcisn klawisz Przebieg 5. 5.2. Wcisn klawisz Autoscale na oscyloskopie. 5.3. Wy[wietli tylko kanaB 1. 5.4. Ustawi oscyloskop, tak aby zaobserwowa  powikszony najlepiej jak to jest mo|liwe  jeden okres przebiegu (w poziomie i w pionie). 5.5. Przerysowa oscylogram. 13 5.6. Wcisn klawisz Cursors w sekcji Measure  pojawi si kursory. Wybra tryb MANUAL, typ Time, zródBo: KanaB 1. Wciskajc dwa dolne klawisze obok ekranu, przeBczamy si pomidzy kursorami. Na ekranie oprócz pozycji kursorów widoczna bdzie tak|e ró|nica pomidzy ich pozycjami. Ustawi j w takich momentach czasowych, aby odczyta: czas narostu sygnaBu, czas opadania sygnaBu, czas trwania poziomu wysokiego oraz czas trwania poziomu niskiego. Odczyta równie| okres sygnaBu. 5.7. Wcisn klawisz Cursors w sekcji Measure  pojawi si kursory. Wybra tryb MANUAL, typ Voltage, zródBo: KanaB 1. Analogicznie jak poprzednio odczyta napicie poziomu wysokiego oraz napicie poziomu niskiego. Wyznaczy z tych danych amplitud oraz skBadow staB sygnaBu. 5.8. Wyznaczy wspóBczynnik wypeBnienia sygnaBu. Jest to iloraz pola pod krzyw do pola caBo[ci (czyli do pola prostokta opisanego na jednym okresie sygnaBu): Ptrapez k = . wypeBn TÅ"U p-p 14

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Cw 2 Oscyloskop elektroniczny
ćw 7 Zastosowania pomiarowe oscyloskopu analogowego
ĆW 08 10 Obsługa Oscyloskopu
Instrukcja do cwiczenia 4 Pomiary oscyloskopowe
MATLAB cw Skrypty
cad2 cw 5 6
cw formularz
Cw 2 zespol2 HIPS
Cw 9 Wzmacniacz mocy
Cw 1
metrologia cw 1 protokol
Sprawozdanie Ćw 2
Biofizyka kontrolka do cw nr
systemy operacyjne cw linux apache mysql
cw 7

więcej podobnych podstron