POMIARY OSCYLOSKOPOWE - Ćwiczenie nr 2

Transkrypt

1 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka POMIARY OSCYLOSKOPOWE - Ćwiczenie nr 2 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jes zapoznanie się z oscyloskopem analogowym i cyfrowym oraz ich prakycznymi zasosowaniami. W rakcie ćwiczenia wykonywane jes wzorcowanie kanału Y, dokonywane są pomiary napięcia i czasu w układzie całkującym pobudzonym przebiegiem prosokąnym, obserwacja przebiegów w układach cyfrowych, pomiary paramerów impulsów, rejesracja pojedynczych impulsów oraz obserwacja charakerysyk I = f(u) diod półprzewodnikowych. 2. Wprowadzenie 2.1. Budowa i właściwości oscyloskopu Zasada działania Oscyloskop jes przyrządem pomiarowym służącym do mierzenia lub obserwacji przebiegów elekrycznych. Do wyworzenia obrazu przedsawiającego chwilowe napięcie w funkcji czasu wykorzysano lampę oscyloskopową. Lampa zapewnia przewarzanie napięcia chwilowego na przemieszczenie wiązki elekronów. Przemieszczenie jes obserwowane na fluorescencyjnym ekranie jako przemieszczenie plamki świecącej. Na rys. 1 przedsawiono schema blokowy oscyloskopu dwukanałowego. Mierzony sygnał przez dzielnik wejściowy o skokowo regulowanej warości łumienia seruje wzmacniaczem o skokowej i płynnej regulacji wzmocnienia. Regulacja skokowa łumienia i wzmocnienia jes realizowana wspólnym przełącznikiem. Zadaniem dzielnika jes zmniejszenie sygnału wejściowego do warości zależnej od czułości wzmacniacza i wymaganej wysokości obrazu na ekranie. Pokręło płynnej regulacji wzmocnienia umożliwia uzyskanie obrazu przebiegu o dogodnej do obserwacji wysokości. Realizuje się oscyloskopy wielokanałowe do równoczesnego obserwowania większej liczby niezależnych sygnałów. Typowe są oscyloskopy dwukanałowe. Wielokanałowość realizuje się za pomocą komuacji sygnałów wejściowych. Przełącznik elekroniczny przełącza sygnał z kilku (na rys. 1 z dwóch) wzmacniaczy wejściowych na jeden wspólny or serujący lampą oscyloskopową. Opis pracy przełącznika elekronicznego przedsawiony będzie w dalszej części wprowadzenia. W orze wspólnym kanału Y znajduje się linia opóźniająca i wzmacniacz serujący symerycznie płyki odchylania pionowego lampy oscyloskopowej. Pokręło przesuwu usala położenie obrazu na ekranie w kierunku pionowym oddzielnie dla każdego kanału w dogodnym miejscu ekranu. Z każdego kanału Y może być pobrany mierzony sygnał, kórego zadaniem jes uzyskanie synchronizacji podsawy czasu z mierzonym przebiegiem. Sygnał synchronizujący seruje układy wyzwalania i generacji podsawy czasu. Układ podsawy czasu generuje piłokszałne napięcie liniowo narasające. Napięcie o po wzmocnieniu we wzmacniaczu odchylania poziomego X seruje symerycznie płyki odchylania X lampy oscyloskopowej. przesuw Y1 WE Y1 DC AC Dzielnik Wzmacniacz WE Y2 GND DC AC GND Dzielnik Wzmacniacz przesuw Y2 1 2 przełącznik elekroniczny Linia opóźniająca Serowanie komuacją kanałów Wzmacniacz odchylania pionowego Y lampa oscyloskopowa U y X Y Y X wyzwalanie zewnęrzne wyzwalanie wewnęrzne Formowanie impulsów wyzwalających Generaor liniowej podsawy czasu Wzmacniacz odchylania poziomego X U x WE X sieć 50Hz wybór zbocza Przesuw X Rys. 1. Schema blokowy oscyloskopu dwukanałowego

2 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Obecnie coraz powszechniejsze zasosowanie znajdują oscyloskopy cyfrowe. Uproszczony schema oscyloskopu cyfrowego przedsawiony jes na rys. 2. Wzmacniacz wejściowy WE Y Układ próbk. pam. S&H Przewornik a/c Pamięć cyfrowa Układ rekonsrukcji przebiegu Wzmacniacz odchylania pionowego Y Y Mikrokompuer serujący X Y X Wzmacniacz sygnału synchronizującego Generaor podsawy czasu Inerfejs GPIB,USB RS 232 wyjście cyfrowe Wzmacniacz odchylania poziomego X Rys. 2. Schema blokowy oscyloskopu cyfrowego Badany przebieg jes doprowadzony do wzmacniacza wejściowego, zawierającego łumiki, układy zmiany sprzężenia (wejście zmienno lub sałoprądowe) i przesuwu pionowego. Sygnał ze wzmacniacza wejściowego podawany jes na układ próbkująco-pamięający S&H (ang. sample and hold). W układzie S&H zosaje pobrana i zapamięana analogowa warość chwilowa przebiegu w chwili jego próbkowania. O chwili próbkowania i częsoliwości próbkowania decyduje układ serowania zrealizowany najczęściej w posaci mikrokompuera. Zapamięana w posaci analogowej w układzie S&H warość chwilowa przebiegu zosaje nasępnie przeworzona na słowo cyfrowe w przeworniku analogowo-cyfrowym (a/c). Liczba biów w słowie decyduje o rozdzielczości w pionie oscyloskopu cyfrowego. Najczęściej sosowane jes słowo 8 biowe. Słowo cyfrowe, odpowiadające jednej pobranej próbce przebiegu, zosaje zapamięane w pamięci cyfrowej. W celu zapamięania całego przebiegu należy pobrać wiele próbek w odsępach czasu wynikających z częsoliwości próbkowania. Liczba próbek na jaką zosał podzielony przebieg nosi nazwę rekordu. Zapamięany przebieg, po pobraniu go z pamięci cyfrowej, seruje układem rekonsrukcji przebiegu. Podsawowym elemenem ego układu jes przewornik cyfrowo-analogowy. Na ekranie lampy oscyloskopowej uzyskujemy obraz przebiegu w posaci kropek, o kórych położeniu w kierunku pionowym decyduje przewornik cyfrowo-analogowy, a w kierunku osi poziomej generaor podsawy czasu. Mierzony przebieg może być zamrożony na sałe w pamięci i pomimo odłączenia sygnału od wejścia oscyloskopu może być odwarzany dowolnie długo na ekranie. Możliwe jes również uzyskanie obrazu akywnego (zw. praca z odświeżaniem) przez okresowe kasowanie zawarości pamięci i ponowne jej wypełnianie sygnałem o akualnym kszałcie. Wzmacniacz sygnału synchronizującego pobiera sygnał mierzony w posaci analogowej i przesyła do mikrokompuera serującego i generaora podsawy czasu w celu zsynchronizowania ich pracy z badanym przebiegiem. Oprócz możliwości bezpośredniego oglądania przebiegów na ekranie oscyloskop cyfrowy pozwala na przesłanie ich w posaci cyfrowej poprzez inerfejs do dalszej obróbki i analizy. Inerfejs aki pozwala również na zdalne serowanie nasawami oscyloskopu i organizację pobierania próbek (ilość próbek w rekordzie, momen rozpoczęcia próbkowania, ilość zarejesrowanych rekordów). Najczęściej wykorzysywany w ym celu jes inerfejs RS 232, USB i GPIB. Obserwacja napięcia zmiennego na ekranie lampy wymaga jednoczesnego oddziaływania na srumień elekronów dwu sił. Odchylenie plamki w kierunku pionowym jes proporcjonalne do napięcia mierzonego (dołączonego do wejścia Y), a odchylenie plamki w kierunku poziomym musi być wpros proporcjonalne do czasu, co uzyskuje się przez doprowadzenie do płyek X napięcia narasającego liniowo w funkcji czasu. Ponieważ ekran ma skończone wymiary, dlaego plamka po dojściu do prawego skraju pola ekranu musi powrócić z powroem, a napięcie odchylające powinno zmaleć do swej warości począkowej. Wyworzony w en sposób sygnał jes piłokszałny. Zasadę powsawania obrazu na ekranie pokazano na rys. 3. Liniowo narasające napięcie przesuwa plamkę w prawo wzdłuż osi X. Ruch powrony plamki odbywa się ze skończoną prędkością, co mogłoby spowodować rysowanie na ekranie rozciągnięego w czasie fragmenu przebiegu. 2

3 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Aby emu zapobiec, w czasie rwania ruchu powronego plamki, do siaki lampy oscyloskopowej doprowadza się ujemny impuls wygaszający srumień elekronów. Obraz na ekranie U y U x Synchronizacja obrazu Rys. 3. Powsawanie obrazu na ekranie przy serowaniu płyek X napięciem piłokszałnym, płyek Y napięciem sinusoidalnym Aby obraz na ekranie mógł być obserwowany, powinien pojawiać się wielokronie w ym samym miejscu, a więc napięcie piłokszałne musi powarzać się zgodnie z mierzonym sygnałem. Zgodność wzajemnego położenia napięcia podsawy czasu i sygnału jes warunkiem koniecznym do nałożenia na siebie kolejnych obrazów, a co za ym idzie powsania nieruchomego (dla oka) obrazu na ekranie. Tę zgodność zapewniają w oscyloskopie układy synchronizacji. Synchronizowanie polega na oddziaływaniu sygnału synchronizującego na częsoliwość powarzania generowanego napięcia podsawy czasu. W wyniku akiego oddziaływania zapewnia się zrównanie lub sałą kroność częsoliwości powarzania generowanego napięcia podsawy czasu z częsoliwością przebiegu synchronizującego. Są dwa rodzaje wyzwalania układu generaora podsawy czasu: auomayczne i normalne. W pierwszym przypadku generaor podsawy czasu pracuje w sposób ciągły. Generuje napięcie piłokszałne również wedy, gdy do jego wejścia nie dochodzą impulsy z układu formowania impulsów synchronizacji. Rys. 4 ilusruje działanie auomaycznie wyzwalanej podsawy czasu. U y poziom wyzwalania za wysoki poziom wyzwalania zbocze "+" impulsy wyzwalające U x ' o o ' o o obraz na ekranie Rys. 4. Ilusracja działania oscyloskopu przy auomaycznie wyzwalanej podsawie czasu W przypadku braku sygnału U y plamka rysuje linię poziomą na osi X z prędkością zadaną przez nasawę współczynnika czasu [s/cm]. Po dołączeniu sygnału U y pojawiają się na wejściu generaora impulsy wyzwalające, kóre przesrajają częsoliwość generaora do warości, dla kórej zachodzi synchronizacja przez wymuszenie 3

4 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka krószego czasu oczekiwania o ' między cyklami roboczymi generaora podsawy czasu. Nieprawidłowe usawienie poziomu wyzwalania powoduje brak efeku synchronizacji. Synchronizację ego rodzaju sosuje się przede wszyskim podczas przygoowania oscyloskopu do pomiarów w celu wyworzenia obrazu na ekranie i usalenia jego wymiarów. Ten ryb synchronizacji jes możliwy do wykorzysania ylko dla obserwacji przebiegów okresowych. Ważną właściwością generaora podsawy czasu jes o, że jes on nieczuły na impulsy wyzwalające podczas rwania cyklu roboczego oraz że nie mają one wpływu na czas narasania napięcia piłokszałnego. Te właściwości generaora obowiązują również podczas wyzwalania normalnego. W rybie pracy normalnie wyzwalanej generaor podsawy czasu generuje jeden cykl roboczy ylko po orzymaniu impulsu wyzwalającego. W czasie nieobecności sygnału U y podsawa czasu nie pracuje i plamka świelna znajduje się z lewej srony ekranu w sanie oczekiwania (wygaszenia). Zasadę działania normalnie wyzwalanej podsawy czasu ilusruje rys. 5. U y poziom wyzwalania za wysoki poziom wyzwalania zbocze "+" impulsy wyzwalajace Ux obraz na ekranie wygaszony wygaszony Rys. 5. Zasada działania oscyloskopu przy normalnie wyzwalanej podsawie czasu Przychodzący sygnał wywarza impuls, kóry wyzwala jednorazowo podsawę czasu. Wybór dogodnego punku na mierzonym przebiegu, od kórego chcemy, by nasąpiło wyzwalanie podsawy czasu, jes uzależniony od poziomu wyzwalania i sanu przełącznika wyboru zbocza. W położeniu "+" przełącznika wyboru zbocza podsawa czasu będzie wyzwalana narasającym zboczem przebiegu, a w położeniu "-" zboczem opadającym przebiegu. Normalnie wyzwalana podsawa czasu umożliwia obserwację dowolnego przebiegu: okresowego, nieokresowego, pojedynczego impulsu ip. Sar podsawy czasu na skuek skończonej bezwładności układów elekronicznych nasępuje z pewnym opóźnieniem w sosunku do sygnału synchronizującego. Jeżeli przebiegiem badanym jes impuls o krókim czasie narasania, o plamka na ekranie sarująca z opóźnieniem nie narysuje przedniego zbocza impulsu. Aby uzyskać pełny obraz, należy badany przebieg doprowadzić do płyek Y z opóźnieniem większym niż opóźnienie saru podsawy czasu i opóźnienie wprowadzane przez wzmacniacz X. Uzyskuje się o przez dodanie przed wzmacniaczem odchylania pionowego linii opóźniającej, o czasie opóźnienia ok. 0,1 0,2 μs. Wadą omówionego rybu wywalania jes brak obrazu przy braku sygnału U y, ale również przy nieodpowiednim, zby wysokim (niskim) poziomie wyzwalania. Sygnał synchronizujący w układzie formowania przyjmuje posać impulsów synchronizujących. Zależnie od źródła sygnału synchronizującego rozróżnia się synchronizację wewnęrzną, zewnęrzną, 50 Hz (z sieci energeycznej). Wewnęrzna oznacza doprowadzenie sygnału synchronizującego z oru Y1 lub Y2 (odgałęzienie wewnąrz oscyloskopu). Zewnęrzna synchronizacja musi korzysać z sygnału związanego ze źródłem badanym, lecz doprowadzona jes osobnym przewodem Jednoczesna obserwacja wielu przebiegów na ekranie Przy pomiarach skomplikowanych urządzeń elekronicznych częso zachodzi konieczność jednoczesnej obserwacji dwu lub więcej przebiegów. Możliwe jes o, jak już wcześniej wspomniano, przy zasosowaniu oscyloskopu z przełącznikiem elekronicznym. Przełącznik elekroniczny przełącza sygnały z kilku wzmacniaczy wejściowych (na rys. 1 z dwóch) na jeden wspólny or serujący płykami Y lampy oscyloskopowej. Najbardziej popularny jes układ przełącznika dwukanałowego i aki zosanie niżej omówiony. Przełącznik może mieć dwa ryby pracy: praca przemienna (alernaing) praca siekana (chopped) 4

5 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka W sposobie pierwszym przełączanie kanałów zachodzi w czasie ruchu powronego plamki na ekranie i odbywa się z każdym ruchem powronym plamki. Podsawa czasu rysuje zaem na ekranie cały przebieg z oru Y1, a nasępnie z oru Y2. Obraz obu przebiegów powsaje na przemian. Dzięki bezwładności oka ludzkiego obrazy "nakładają się" i są odbierane jako równoczesne. Rys. 6 ilusruje ryb pracy przemiennej. Ten rodzaj pracy jes możliwy ylko przy przebiegach periodycznych. Częsoliwość powarzania każdego obrazu na ekranie jes dwukronie mniejsza niż w przypadku pracy jednokanałowej. Dlaego przy badanych przebiegach małej częsoliwości powsaje migoanie obrazu. U y1 U y2 U x U y obraz na ekranie Rys. 6. Ilusracja pracy przełącznika elekronicznego w oscyloskopie dwukanałowym w rybie przemiennym U y1 U y2 U x U y obraz na ekranie Rys. 7. Ilusracja pracy przełącznika elekronicznego w oscyloskopie dwukanałowym w rybie siekanym Wady ej pozbawiona jes praca siekana, polegająca na ym, ze przełącznik elekroniczny przełącza się wielokronie w rakcie rwania przebiegu liniowej podsawy czasu. Rys. 7 ilusruje ryb pracy siekanej. Ponieważ przełączanie nie jes synchroniczne z podsawą czasu, dlaego nałożone na siebie posiekane obrazy zakrywają przerwy. Tryb pracy siekanej sosuje się w dwóch przypadkach: przy pomiarze sygnałów o małej częsoliwości, w celu zmniejszenia migoania obrazu, oraz przy obserwacji dwu przebiegów jednorazowych (nieokresowych). Typowa warość częsoliwości przełączania przy pracy siekanej wynosi od seek khz do kilku MHz. Oscyloskopy z dwoma kanałami Y (wzmacniaczami) mają możliwość sumowania lub odejmowania algebraicznego obu przebiegów. 5

6 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Typowe są nasępujące rodzaje pracy: pracuje ylko kanał Y1. Przełącznik elekroniczny usawiony jes w pozycji 1 (rys. 1); pracuje ylko kanał Y2. Przełącznik elekroniczny usawiony jes w pozycji 2; na ekranie ogląda się jeden obraz, kóry jes sumą lub różnicą przebiegów wejściowych z oru Y1 i Y2 (±Y1± Y2) Opis oscyloskopu analogowego HM Przyrząd HM303-6 firmy Hameg jes popularnym dwukanałowym oscyloskopem analogowym. Oscyloskop posiada 3 db pasmo przenoszenia 35 MHz, podsawę czasu regulowaną płynnie i skokowo w zakresie od 0,1 μs/cm do 0,2 s/cm oraz dodakowo wzmacniacz odchylania poziomego x 10. Wzmacniacz odchylania pionowego zapewnia płynną i skokową regulację wzmocnienia w zakresie od 5 mv/cm do 20 V/cm oraz dodakowo umożliwia wzmocnienie odchylania pionowego x 5. Układ wyzwalania oscyloskopu zapewnia sabilne wyzwalanie przebiegów o niskim poziomie (od 0,5 działki) i częsoliwości do ponad 100 MHz. Oscyloskop wyposażony jes w rzadko spoykany w ego ypu urządzeniach eser elemenów elekronicznych. Teser pozwala na szybkie sprawdzenie rezysorów, kondensaorów, cewek indukcyjnych, diod i ranzysorów. Sprawdzanie odbywa się na zasadzie pobudzania badanego elemenu przebiegiem z wbudowanego do oscyloskopu generaora sinusoidalnego i wyświelaniu na ekranie jego charakerysyki napięciowo-prądowej. Wygląd płyy czołowej oscyloskopu przedsawiono na rys. 8. Poszczególne pokręła i przyciski oscyloskopu zgrupowano w blokach emaycznych. Rys. 8. Wygląd płyy czołowej oscyloskopu HM303-6 Poniżej przedsawiono opis elemenów wyszczególnionych na płycie czołowej: 1. POWER włącznik zasilania. 2. INTENS pokręło regulacji jaskrawości. 3. TRACE ROTATION korekcja nachylenia linii zerowej. 4. FOCUS pokręło regulacji osrości. 5. Y-POS. I pokręło przesuwu w pionie kanału CH1. 6, 7. Y-MAG. x5 przełączniki włączania 5 kronego dodakowego wzmocnienia w kanałach Y; przy wciśnięym przycisku maksymalna czułość odchylania pionowego wynosi 1mV/cm. 8. Y-POS. II pokręło przesuwu w pionie kanału CH2. 9. SLOPE przełącznik wyboru zbocza wyzwalania; przycisk wyciśnięy zbocze narasające, wciśnięy opadające. Umieszczona nad przyciskiem SLOPE dioda LED TR informuje, że sygnał wyzwalający osiągnął odpowiednią ampliudę, i nasąpiło wyzwolenie podsawy czasu. 10. LEVEL pokręło regulacji poziomu wyzwalania. 11. X-POS. pokręło regulacji położenia w poziomie. 12. X-MAG.x10 przełącznik włączania 10 kronego rozciągu w osi X, przy wciśnięym przycisku maksymalna rozdzielczość 10ns/dz. 13, 18. VOLTS/DIV. pokręła skokowego wyboru sałej napięciowej wzmacniacza odchylania pionowego. 6

7 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka 14, 19. VAR. GAIN pokręła płynnej regulacji wzmocnienia w kanale CH1 i CH2. W celu uzyskania warości sałej napięciowej opisanej na pokręłach (13), (18) pokręła płynnej regulacji powinny być usawione w położeniu kalibrowanym skręcone w prawo do oporu. 15. CHI/II przełącznik wyboru kanału. Przy pracy jednokanałowej: przełącznik wyciśnięy wybrany kanał CH1 i wyzwalanie kanałem CH1, przełącznik wciśnięy wybrany kanał CH2 i wyzwalanie kanałem CH2. Przy pracy dwukanałowej wybór odpowiednio źródła wyzwalania. 16. DUAL przełącznik włączenia pracy dwukanałowej. Przy wciśnięym przełączniku praca dwukanałowa w rybie przemiennym ALT. Łączne wciśnięcie przełącznika DUAL i ADD - praca dwukanałowa w rybie siekanym CHOP. 17. ADD przełącznik włączenia pracy sumacyjnej. 20. TRIG. MODE przełącznik wyboru wyzwalania podsawy czasu: AC: 10 Hz 100 MHz, DC: MHz, LF: khz, TV: wyzwalanie impulsami synchronizacji linii i ramki sygnału TV : wyzwalanie przebiegiem sieci energeycznej (wciśnięe jednocześnie przyciski AT/NM i ALT). 21. AT/NM przełącznik wyboru rybu pracy podsawy czasu. Przełącznik wyciśnięy wyzwalanie auomayczne, przełącznik wciśnięy wyzwalanie normalne z regulacją poziomu wyzwalania. 22. ALT przełącznik włączania wyzwalania podsawy czasu na przemian sygnałami kanału CH1 i CH2, akywny ylko w rybie pracy dwukanałowej DUAL. 23. HOLD OFF pokręło płynnej regulacji czasu podrzymania między kolejnymi cyklami podsawy czasu. W położeniu podsawowym (normalny czas podrzymania) pokręło skręcono w lewo do oporu. 24. TIME/DIV - pokręło skokowego wyboru warości współczynnika podsawy czasu. 25. Variable ime base conrol pokręło płynnej regulacji podsawy czasu. W celu uzyskania warości współczynnika podsawy czasu opisanej na pokręle (24) pokręło płynnej regulacji powinno być usawione w położeniu kalibrowanym skręcone w prawo do oporu. 26. X-Y przełącznik włączania rybu XY odchylania (podsawa czasu nie pracuje). Odchylanie plamki w osi X sygnałem kanału CH1. UWAGA! Przy braku sygnału w rybie XY jes niebezpieczeńswo wypalenia luminoforu przy zby dużej jaskrawości! 27. TRIG. EXT. przełącznik włączania wyzwalania zewnęrznego. Przełącznik wciśnięy - wyzwalanie sygnałem podanym na gniazdo wyzwalania zewnęrznego (36), przełącznik wyciśnięy wyzwalanie wewnęrzne. 28, 32. INPUT CHI, INPUT CHII - wejścia odpowiednio kanału CH1 i CH2. 29, 33. AC/DC przełącznik rodzaju sprzężenia sygnału wejściowego odpowiednio kanału CH1 i CH2. Przełącznik wciśnięy - sprzężenie bezpośrednie DC, wyciśnięy sprzężenie przez kondensaor AC. 30, 34. GD przełączniki odłączania sygnału odpowiednio dla kanału CH1 i CH2. Wejście wzmacniacza odchylania pionowego na poencjale masy. 35. INV przełącznik odwracania fazy przebiegu z kanału CH2. W rybie pracy ADD umożliwia obserwowanie różnicy przebiegów w kanałach CH1 i CH TRIG. EXT gniazdo BNC, wejście sygnału synchronizacji zewnęrznej. 37. COMP. TESTER przełącznik włączania rybu esera elemenów. Przełącznik wciśnięy - esowanie elemenów, wyciśnięy - praca przyrządu w charakerze oscyloskopu. 38. COMP. TESTER gniazdo służące do podłączenie elemenów esowanych za pomocą esera. 39. CALIBRATOR 0.2 V pp wyjście sygnału kalibraora (fala prosokąna o ampliudzie 0.2 V pp ). 40. CALIBRATOR 1kHZ/1MHz wybór częsoliwości sygnału kalibraora. Przełącznik wciśnięy wybrany przebieg o częsoliwości 1MHz, wyciśnięy 1kHz Rozpoczęcie pracy z oscyloskopem Przed rozpoczęciem pracy zaleca się: wyciśnięcie wszyskich przełączników, usawienie pokręeł płynnej regulacji wzmocnienia (14), (19) w prawej skrajnej pozycji, usawienie pokręła płynnej regulacji podsawy czasu (25) w prawej skrajnej pozycji, usawienie pokręła płynnej regulacji czasu podrzymania HOLD OFF (23) w lewej skrajnej pozycji, usawienie pozosałych pokręeł w środkowej pozycji (markery na gałkach w pozycji pionowej). Po włączeniu oscyloskopu przyciskiem POWER (1) po ok. 10 s powinna pojawić się na ekranie linia zerowa. Usawić pokręłem FOCUS (4) osrość a nasępnie pokręłem INTENS (2) żądaną jaskrawość. Pokręłami Y- POS. I (5) i X-POS. (11) usawić linię zerową na środku ekranu. Dołączyć badany sygnał do oscyloskopu. 7

8 2.2.2 Kanały oscyloskopu Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Sygnały mierzone doprowadza się do gniazd wejściowych BNC oznaczonych INPUT CHI (28), INPUT CHII (32) odpowiednio dla kanału CH1 i CH2. Zmiana położenia przebiegów na ekranie w pionie jes możliwa dzięki pokręłom Y-POS. I (5) oraz Y-POS. II (8). Zmianę położenia ekranu w poziomie uzyskujemy za pomocą pokręła X-POS. (11). Sałą napięciową w kanale CH1 i CH2 zmienia się za pomocą przełączników VOLTS/DIV (13), (18). Rodzaj sprzężenia wzmacniacza wejściowego oscyloskopu z gniazdem wejściowym wybierany jes za pomocą przełącznika AC/DC (29) i (33) odpowiednio dla kanałów CH1 i CH2. Odłączenie sygnału badanego od oscyloskopu i wyświelenie linii zerowej nasępuje po naciśnięciu przełącznika GD (30) i (34) odpowiednio dla kanałów CH1 i CH2. Przy pracy jednokanałowej wyboru kanału dokonuje się za pomocą przełącznika CHI/II (15). Przy przełączniku wyciśnięym (zn. nie wciśnięym) jes wybrany kanał CH1 i wyzwalanie podsawy czasu nasępuje sygnałem z kanału CH1. Dla przełącznika wciśnięego wybrany jes kanał CH2 i wyzwalanie podsawy czasu kanałem CH2. Dla pracy dwukanałowej powinien być wciśnięy przełącznik DUAL (16). Przełączanie kanałów odbywa się w rybie przemiennym ALT. Łączne wciśnięcie przełączników DUAL i ADD powoduje pracę dwukanałową w rybie siekanym CHOP. Tryb sumacyjny wybiera się przez wciśnięcie przełącznika ADD. W rybie sumacyjnym suma sygnałów z kanału CH1 i CH2 wyświelana jes w posaci jednego przebiegu. Przesuwanie linii zerowej w rybie sumacyjnym można wykonać zarówno za pomocą pokręła Y-POS. I (5) jak i Y-POS. II (8) Podsawa czasu Nasawę współczynnika podsawy czasu dokonuje się pokręłem TIME/DIV (24). Możliwe są nasępujące rodzaje źródła synchronizacji podsawy czasu: synchronizacja przebiegiem z kanału CH1, wyciśnięy przełącznik CHI/II (15), synchronizacja przebiegiem z kanału CH2, wciśnięy przełącznika CHI/II (15), synchronizacja częsoliwością sieci energeycznej, wciśnięy jednocześnie AT/NM (21) i ALT (22), synchronizacja przebiegiem dołączonym do wejścia TRIG. EXT (36). Przełącznik AT/NM (21) przełącza układ wyzwalania pomiędzy dwoma rodzajami pracy NORMALNYM i AUTOMATYCZNYM. Przy wybranym normalnym wyzwalaniu (przełącznik AT/NM wciśnięy) układ podsawy czasu uruchamiany jes ylko wedy, gdy do wejścia dołączone są sygnały spełniające usawione warunki wyzwalania. Brak akich sygnałów powoduje, że na ekranie nie ma żadnego obrazu. Wybór auomaycznego wyzwalania (przełącznik AT/NM wyciśnięy) powoduje, że oscyloskop auomaycznie generuje sygnał wyzwalający podsawę czasu, przez co na ekranie nawe przy braku sygnału kreślona jes linia pozioma. Pokręło LEVEL (10) pozwala usawić poziom, przy przekroczeniu kórego nasępuje wyzwolenie układu podsawy czasu. Dioda LED TR umieszczona nad przyciskiem SLOPE (9) jes wskaźnikiem orzymywania przez układ wyzwalania oscyloskopu impulsów, kóre odpowiadają usawionym kryeriom wyzwalania. Dioda a jes rozświelana na okres kilkuse milisekund po orzymaniu każdego impulsu spełniającego warunki wyzwalania. Wybór zbocza wyzwalającego nasępuje przełącznikiem SLOPE (9). Wyboru rodzaju sprzężenia sygnałów wyzwalania z układem wyzwalania dokonuje się za pomocą przełącznika TRIG. MODE (20): AC sprzężenie pojemnościowe AC, eliminowana jes składowa sała, DC sprzężenie bezpośrednie DC, LF sprzężenie przez filr górnoprzepusowy, TV wyzwolenie sygnałem TV Opis oscyloskopu cyfrowego TDO2062B Oscyloskop TDO2062B jes dwukanałowym oscyloskopem cyfrowym o paśmie 60 MHz i maksymalnej częsoliwości próbkowania 1GSa/s. Przyrząd wyposażony jes w kolorowy ekran LCD o rozdzielczości 320x240 i przekąnej 15 cm. Funkcja auomaycznego skalowania AUTOSET pozwala szybko wyświelić dowolny przebieg auomaycznie dobierając opymalne nasawy oscyloskopu. Zaawansowane opcje wyzwalania pozwalają na ryb wyzwalania auomaycznego, wyzwalania zboczem, szerokością impulsu, bądź eż liniami sygnału wizyjnego. Przyrząd posiada możliwość pomiarów za pomocą kursorów oraz funkcje pomiarów auomaycznych przebiegów okresowych, pozwalającą na szybkie pomierzenie i wyświelenie do 24 paramerów przebiegu na ekranie (m.in. warość skueczna, średnia, maksymalna i minimalna napięcia, częsoliwość, okres, współczynnik wypełnienia, szerokość impulsów, czasy narasania i opadania). Wbudowane funkcje maemayczne pozwalają na dodawanie, odejmowanie i mnożenie przebiegów oraz na analizę FFT. Możliwe jes również auomayczne porównywanie przebiegów z zadanymi granicami olerancji. 8

9 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Oglądany obraz można zapisać poprzez znajdujące się na płycie czołowej gniazdo USB po podłączeniu pamięci masowej (pendrive) w formacie Excela CSV lub plików BMP ze zrzuami ekranu. Możliwe jes również bezpośrednie wydrukowanie zrzuu ekranu na drukarce wyposażonej w złącze USB. Oscyloskop jes przysosowany do współpracy z kompuerem PC. Dzięki dołączonemu oprogramowaniu oraz kablowi USB pomiary mogą być prowadzone za pomocą kompuera; na ekranie kompuera wyświelana jes wirualna płya czołowa oscyloskopu, a jego obsługa przebiega podobnie do obsługi ręcznej. Oscyloskop dysponuje pamięcią wewnęrzną, do kórej można zapisywać dane pomiarowe oraz pliki konfiguracji. Wygląd płyy czołowej oscyloskopów serii TDO 2000 przedsawiono na rys. 9. Poszczególne pokręła i przyciski oscyloskopu zgrupowano w 5 blokach emaycznych: MENU, RUN/CONTROL, VERTICAL, HORIZONTAL, TRIGGER. Rys. 9. Wygląd płyy czołowej oscyloskopów serii TDO2000 Wykorzysywany w ćwiczeniu oscyloskop TDO2062B dodakowo na płycie czołowej ma umieszczone gniazdo USB. Poniżej przedsawiono opis elemenów wyszczególnionych na płycie czołowej: 1. Znak firmowy i oznaczenie modelu. 2. Pasmo i próbkowanie - określa warości paramerów danego oscyloskopu pasmo oraz maksymalną częsoliwość próbkowania. 3. PRINT wciśnięcie ego przycisku powoduje wydruk akualnego przebiegu przez podłączoną drukarkę USB lub zapisuje przebieg w podłączonej pamięci masowej USB (pendrive). 4. AUTO uruchomienie auomaycznego skalowania AUTOSET. Wciśnięcie ego przycisku powoduje usalenie, do kórych kanałów doprowadzony jes sygnał, a nasępnie usawienie opymalnej do doprowadzonych sygnałów podsawy czasu, wzmocnienia oraz warunków wyzwalania. 5. Pokręło wyboru - pokręło o służy do wyboru elemenów menu oraz do wprowadzania określonych warości. Jego właściwości zmieniają się w zależności od wyświelanego menu. Pokręło o jes akywne gdy symbol na płycie czołowej jes podświelony. 6. MENU - wciśnięcie jednego z klawiszy menu na płycie czołowej spowoduje wyświelenie menu koneksowego w prawej części ekranu. Menu o pokazuje opcje, do kórych dosęp możliwy jes po wciśnięciu klawiszy funkcyjnych po prawej sronie ekranu. Na płycie czołowej znajduje się 6 klawiszy menu: UTILITY - dosęp do funkcji użykowych, akich jak usawienia językowe (Language Seup), usawienia sysemowe (Sysem Seup), usawienia drukowania (Prin Seup) ip, MEASURE - menu pomiarów auomaycznych, ACQUIRE - pozwala na usawienie pobierania próbek w rybie Normal, Peak Deec (wykrywanie warości szczyowych), Average (uśrednianie) oraz wybór pomiędzy próbkowaniem Real Time (próbkowaniew czasie rzeczywisym) lub Equivalen (ekwiwalenna podsawa czasu), SAVE/LOAD - bieżące usawienia i przebiegi można zapisać w wewnęrznej pamięci oscyloskopu lub podłączonej pamięci masowej USB a nasępnie w późniejszym czasie je odworzyć, UWAGA! W menu SAVE/LOAD opcja FACTORY pozwalana na przywrócenie fabrycznych nasaw oscyloskopu! CURSOR - akywuje menu kursorów pozwalając na pomiary w posaci cyfrowej paramerów napięciowych i czasowych badanych sygnałów, DISPLAY - pozwala zmieniać nasawy wyświelacza, wygląd przebiegów, kolor ła czy konras. 7. RUN/CONTROL - dwa przyciski RUN/STOP i SINGLE do serowania podsawą czasu. 9

10 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Przycisk RUN/STOP jes podświelony na żóło, kiedy oscyloskop czeka na sygnał wyzwalający. Jeśli ryb wyzwalania usawiony jes na normalny Normal, ekran nie będzie odświeżany, dopóki nie pojawi się zdarzenie wyzwalające. Jeśli wyzwalanie jes usawione w ryb auomayczny Auo, oscyloskop czeka na sygnał wyzwalający i jeśli aki się nie pojawi, oscyloskop zosanie auomaycznie wyzwolony po określonym czasie. W celu zarzymania akwizycji danych należy wcisnąć przycisk RUN/STOP przycisk RUN/STOP podświeli się na czerwono. Zarzymany przebieg jes goowy do analizowania, przeglądania i powiększania/pomniejszania. powórne przyciśnięcie przycisku RUN/STOP uruchamia powórnie akwizycję danych przycisk RUN/STOP podświela się na żóło. Wciśnięcie przycisku SINGLE przy wybranym wyzwalaniu podsawy Normal powoduje pojedynczą akwizycję danych. Przycisk będzie podświelony na pomarańczowo, aż do chwili wyzwolenia, po wyzwoleniu podświelenie zgaśnie. Przygoownie do nasepnej akwizycji wymaga powórnego wciśnięcia przycisku SINGLE. 8. VERTICAL - grupa pokręeł i przycisków regulacji odchylania pionowego. Pokręło regulacji pionowej pozwala usalać pozycję przebiegu, przesuwając go na ekranie w górę i w dół. Każdy z kanałów konrolowany jes oddzielnym pokręłem. Wciśnięcie przycisków CH1 lub CH2 powoduje włączanie/wyłączanie danego kanału oraz dosęp do ich menu za pomocą klawiszy funkcyjnych (15). Wciśnięcie przycisku MATH włącza dosęp do operacji dodawania, odejmowania i mnożenia przebiegów oraz do szybkiej ransformay Fouriera FFT (Fas Fourier Transform). Wciśnięcie przycisku REF powoduje zapisanie/załadowanie przebiegu odniesienia z wewnęrznej pamięci oscyloskopu lub z pamięci masowej USB. Przy użyciu pokręeł można zmieniać sałą napięciową vol/div. 9. HORIZONTAL - grupa pokręeł i przycisków odchylania poziomego. W rakcie pracy pokręło regulacji poziomej pozwala przesuwać okno akwizycji w sosunku do momenu wyzwolenia. Gdy rejesracja jes zarzymana, pokręło o pozwala przewijać przebieg w poziomie. Pozwala o obejrzeć kszał przebiegu przed i po wyzwoleniu. Pokręło służy do zmian podsawy czasu. Podsawa czasu zmienia się w sekwencji Akualna warość podsawy czasu jes wyświelana w białym kolorze u dołu ekranu z indeksem M dla głównej podsawy czasu i indeksem Z dla opóźnionej podsawy czasu. Włączenie opóźnionej podsawy czasu nasępuję po naciśnięciu pokręła. Wciśnięcie przycisku MENU owiera dosęp do menu, dzięki kóremu można podzielić ekran na dwie części ekran główny i z opóźnioną podsawą czasu, wybrać ryb X-Y lub Roll, usawić czas podrzymania Holdoff. 10. TRIGGER - grupa pokręeł i przycisków pozwalająca regulować i zmieniać usawienia wyzwalania podsawy czasu. 11. Wyjścia sygnału kompensacji sond - sygnał 3 Vpp 1kHz służący do konroli dopasowania sond do obwodów wejściowych oscyloskopu. 12. EXT TRIG - gniazdo BNC do dołączenia zewnęrznego wyzwalania. 13. CH1, CH2. gniazda wejściowe BNC do dołączenia kanału CH1 i CH MENU ON/OFF przycisk włączania/wyłączania wyświelania menu po prawej sronie ekranu. 15. Przyciski funkcyjne (sofkeys) menu wyświelanego na ekranie. Po prawej sronie ekranu, na płycie czołowej, znajduje się 5 przycisków funkcyjnych, kóre używane są do konrolowania funkcji i paramerów. Akualne znaczenie każdego przycisku wyświelane jes po jego lewej sronie. 16. Wyłącznik sieciowy. 17. Ekran LCD - wyświela przebiegi rejesrowane z kanałów pomiarowych, informacje o usawieniach, wyniki pomiarów oraz menu ekranowe związane z przyciskami funkcyjnymi. Na ekranie oscyloskopu wyświelone są przebiegi z kanałów, informacje o usawieniach, wyniki pomiarów oraz menu ekranowe. Poszczególne elemeny ekranu pokazane są na rys Zegar czasu rzeczywisego. 2. Ikona USB wyświelana w czasie podłączenia do oscyloskopu urządzenia USB. 3. Saus akwizycji danych: RUN (rejesracja), STOP, WAIT (czekanie) oraz ROLL (przewijanie). 4. Nawiasy kwadraowe wskazują, kóry fragmen zarejesrowanego przebiegu jes akualnie wyświelany na ekranie. Kolor paska rejesracji jes adekwany do koloru danego przebiegu. 5. Marker wyzwolenia wskazuje miejsce wyzwolenia na pasku rejesracji. 6. Ikona wyzwolenia wskazuje miejsce wyzwolenia na akualnie wyświelanym przebiegu. 7. Odczy częsoliwości sygnału wyzwalającego. 8. Saus wyzwalania. 9. Menu ekranowe dla klawiszy funkcyjnych znajdujących się na prawo od ekranu na panelu przednim. 10. Powierzchnia, na kórej wyświelane są przebiegi, znaczniki kanałów, poziom wyzwalania. Informacje dla każdego kanału wyświelane są innym kolorem. 10

11 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Rys. 10. Wygląd ekranu oscyloskopu TDO2062B 11. Wyświelanie informacji o nasawie opóźnionej podsawy czasu, źródle wyzwalania, rodzaju i poziomie wyzwalania. 12. Wyświelanie nasaw głównej lub opóźnionej podsawy czasu. 13. Wyświelanie wzmocnienia kanału, rodzaju sprzężenia (DC, AC, GND), sausu włączenia filru cyfrowego oraz sausu odwrócenia przebiegu. 14. Znaczniki linii zerowej dla każdego kanału znacznik linii zerowej ma aki sam kolor jak kolor wyświelanego przebiegu (żóły CH1, niebieski CH2) Rozpoczęcie pracy z oscyloskopem Rozpoczynając po raz pierwszy prace z oscyloskopem najwygodniej jes skorzysać z funkcji Auose, kóra zapewnia auomayczne usawienie regulacji odchylania pionowego, poziomego oraz wyzwalania, ak by były one dopasowane do dołączonego przebiegu. Funkcja Auose włącza kanał jeżeli doprowadzony jes do niego sygnał okresowy o współczynniku wypełnienia większym niż 0,5% i ampliudzie powyżej 10 mv pp. Kanał niespełniający ych założeń pozosaje wyłączony. We włączonym kanale usawiane są wzmocnienie, podsawa czasu oraz wyzwalanie zapewniające opymalne wyświelanie obrazu na ekranie. W przypadku używania więcej niż jednego kanału, Auose usawia wzmocnienie indywidualnie dla każdego kanału, naomias skalę czasu i wyzwalanie, wg kanału o najniższym numerze. Funkcję Auose uruchamia się wciskając przycisk AUTO. Aby usawić wyświelanie wielu okresów przebiegu należy wybrać z menu ekranowego funkcji AUTO Muli-Cycle, naomias dla wyświelania jednego okresu Single Cycle Kanały oscyloskopu Sygnały mierzone doprowadza się do gniazd wejściowych BNC oznaczonych CH1, CH2 (13). Liczby w nawiasach określają lokalizację opisywanego elemenu na rys. 9. Aby przesuwać w pionie przebieg należy użyć pokręła regulacji pionowej znajdującego się nad przyciskiem włączającym kanał. Wraz z przesuwaniem przebiegu przesuwa się równocześnie znacznik linii zerowej 1. W rakcie przesuwania wyświelane jes warość napięcia, mówiąca o przesunięciu linii zerowej od położenia środkowego. Aby powrócić, do domyślnego usawienia linii zerowej, j. w środku ekranu należy wcisnąć pokręło regulacji pionowej danego kanału. Przyciski CH1, CH2 służą do włączania/wyłączania wyświelania przebiegu danego kanału. Ponado ich wciśnięcie powoduje wyświelenie menu dla danego kanału. W menu kanału najważniejsza jes pozycja odpowiadająca za rodzaj sprzężenia Coupling. Najczęściej używane jes sprzężenie bezpośrednie DC. Sprzężenie AC poprzez kondensaor eliminuje składową sałą. Sprzężenie AC jes przydane do obserwacji przebiegów zmiennych z dużą składową sałą. Sprzężenie GND odłącza badany przebieg od oscyloskopu i pozwala na usawienie linii zerowej. Do zmiany sałej napięciowej kanału służy pokręło znajdujące się poniżej przycisku kanału. Pokręło pozwala na skokową zmianę sałej napięciowej kanału zgodnie z sekwencją Akualna warość sałej napięciowej kanału wyświelana jes w lewym dolnym rogu ekranu. 11

12 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Wciskając pokręło regulacji poziomej, można przełączać cykl regulacji: zgrubna (Coarse) dokładna (Fine). Regulacja dokładna zapewnia regulację z lepszą rozdzielczością, naomias zgrubna na skalowanie skokowe. Na przebiegach dołączonych do oscyloskopu możliwe jes wykonywanie operacji maemaycznych po wciśnięciu przycisku MATH. W menu Operae możliwe jes wybranie nasępujących operacji: A+B - wyświelana jes suma przebiegów, A-B - wyświelana jes różnica przebiegów, AxB - wyświelana jes iloczyn przebiegów, FFT - wyświelana jes ransformaa Fouriera dołączonego przebiegu. W rakcie pomiarów możliwe jes zapamięanie wyświelanego akualnie przebiegu w pamięci referencyjnej. Aby zapamięać przebieg należy wcisnąć przycisk REF a nasępnie Inernal Sorage Save. Zapamięany przebieg jes wyświelany w kolorze białym i może być porównywany z akualnie wyświelanymi przebiegami (kolor żóły dla CH1, niebieski dla CH2). UWAGA! Funkcja REF nie jes dosępna podczas używania rybu XY Podsawa czasu Pokręła i przyciski związane z podsawą czasu zgrupowane są w bloku HORIZONTAL. Nasawę współczynnika podsawy czasu dokonuje się pokręłem umieszczonym nad gniazdem BNC EXT TRIG. Nasawy współczynnika podsawy czasu są w sekwencji Akualna warość współczynnika podsawy czasu jes wyświelana w białym kolorze u dołu ekranu. Wciśnięcie pokręła współczynnika podsawy czasu pozwala włączyć opóźnioną podsawę czasu Delayed i obserwować powiększony w poziomie ineresujący nas fragmen przebiegu. Wybór pracy w rybie X-Y, ROLL oraz usawienie czasu podrzymania Holdoff są możliwe po wciśnięciu przycisku MENU nad pokręłem nasawy współczynnika podsawy. Tryb ROLL sprawia, że przebieg przemieszcza się po ekranie od prawej do lewej bardzo powoli. Działa ylko przy podsawie czasu 500 ms/div lub wolniejszej. W rybie ROLL nie ma wyzwalania. W celu zarzymania przewijania przebiegu należy wcisnąć klawisz SINGLE. Regulacja położenia przebiegu w osi poziomej jes realizowana pokręłem. W rakcie pracy oscyloskopu regulacja a pozwala zmieniać położenie okna akwizycji względem punku wyzwalania. Kiedy akwizycja jes zarzymana, pokręło o służy do przesuwania przebiegu po ekranie. Pozwala o na obejrzenie przebiegu przed i po wyzwoleniu. Momen wyzwolenia oznaczony jes na przebiegu lierką T w górze okna akwizycji oraz na górze ekranu na pasku położenia. Mały odwrócony rójką jes oznaczeniem odniesienia czasowego. Podczas zmian skali poziomej przebieg rozciąga się lub kurczy względem ego punku. Wyzwalanie podsawy czasu Usawienia wyzwalania podsawy czasu określają, kiedy ma się rozpocząć proces akwizycji danych i wyświelania przebiegu. Kiedy pojawi się zdarzenie wyzwalające oscyloskop rozpoczyna akwizycję wysarczającej ilości danych, aby móc wyświelić przebieg. Pokręła i przyciski związane z wyzwalaniem zgrupowano w bloku emaycznym TRIGGER. Najczęściej do prawidłowego wyzwalania dla sygnałów okresowych wysarczy usawić poziom wyzwalania na połowie ampliudy sygnału wyzwalającego, poprzez naciśnięcie przycisku 50%. W przypadku gdy porzebny jes inny poziom wyzwalania, właściwą jego warość usawiamy pokręłem LEVEL. Podczas zmian poziomu wyzwalania, na ekranie chwilowo wyświela się czerwona linia określająca akualny poziom wyzwalania, naomias cały czas wyświelany jes z prawej srony ekranu kursor określający poziom wyzwolenia. W przypadku porzeby wymuszenia wyzwolenia, np. przy braku sygnału wyzwalającego, wyzwolenie możemy uzyskać naciskając przycisk FORCE. Szczegółowy opis opcji związanych z wyzwalaniem jes przedsawione poniżej. Opcje e są dosępne po naciśnięciu przycisku MENU. Type -rodzaj wyzwalania: Edge - wyzwalanie zboczem; najczęściej używane, Pulse - wyzwalanie po osiągnięciu przez impuls wcześniej usawionej szerokości, Video - wyzwalanie sygnałem wizyjnym. Source - wybór źródła wyzwalania CH1 - wyzwalanie przebiegiem w kanale CH1, CH2 - wyzwalanie przebiegiem w kanale CH2, EXT - wyzwalanie przebiegiem dołączonym do gniazda EXT TRIG, EXT/5 - wyzwalanie przebiegiem dołączonym do gniazda EXT TRIG, sygnał - słumiony 5x, Alernaing - wyzwalanie alernaywne CH1 lub CH2, w ym rybie możliwe jes wyświelanie w dwóch kanałach przebiegów o różnych częsoliwościach, nieskorelowanych ze sobą. 12

13 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Slope - wybór wyzwalającego zbocza - wyzwalanie zboczem narasającym, - wyzwalanie zboczem opadającym. Mode - ryb pracy podsawy czasu Auo - wyzwalanie podsawy czasu auomayczne, nawe przy braku sygnału wyzwalającego możliwa jes obserwacja sygnałów DC lub wyświelanie linii zerowej, Normal - wyzwalanie podsawy normalne po osiągnięciu usawionych wcześniej warunków wyzwolenia (w przypadku braku sygnału lub jego paramerów niezgodnych z warunkami wyzwolenia wyzwolenie nie nasąpi i na ekranie będzie wyświelany osanio zapamięany przebieg lub pozosanie on ciemny). Coupling - sprzężenie DC - sygnał wyzwalający podawany bezpośrednio, AC - sygnał wyzwalający podawany poprze kondensaor, LF Rejec - odfilrowanie z sygnału wyzwalającego składowych o niskich częsoliwościach, HF Rejec - odfilrowanie z sygnału wyzwalającego składowych o wysokich częsoliwościach. Akwizycja przebiegów Akwizycja przebiegów określa sposób pobierania i wyświelania przebiegów na ekranie. Dosęp do menu akwizycji jes po naciśnięciu przycisku ACQUIRE umieszczonego u góry z prawej srony płyy czołowej oscyloskopu. Dosępne są nasępujące opcje menu akwizycji: Mode - ryby akwizycji Normal - ryb en jes najczęściej używany i daje dobre wyniki dla większości przebiegów, Average - ryb uśredniania używany do redukcji przypadkowych lub nieskorelowanych szumów i zakłóceń w wyświelanym przebiegu, Peak Deec - ryb używany do wykrywania wąskich impulsów zakłócających, szczególnie w przebiegach o niskich częsoliwościach. Sampling - próbkowanie Real Time - ryb najczęściej używany, użyeczny szczególnie do przebiegów okresowych o niskich lub średnich częsoliwościach oraz do rejesracji jednorazowych sygnałów, Equivalen - ryb używany przy sygnałach okresowych o b.wysokiej częsoliwości. Wyświelany przebieg jes kompleowany z próbek pobranych z wielu okresów sygnału Podsawowe zasady obserwacji przebiegów za pomocą oscyloskopu W celu eliminacji zakłóceń pochodzących od zewnęrznych pól elekrycznych, szczególnie przy pomiarach małych sygnałów, do łączenia przyrządów pomiarowych wykorzysuje się przewody koncenryczne. Przewód aki składa się z przewodu sygnałowego, nazywanego przewodem "gorącym", i oaczającego go ekranu, nazywanego przewodem "zimnym". Przewód gorący łączy się ze źródłem sygnału, naomias przewód zimny łączy się z masą układu. Przewody koncenryczne zakończone są wykami BNC lub banankami. Wyki BNC łączy się z odpowiadającymi im gniazdami BNC przez lekkie wciśnięcie wyku i obró w prawo (zgodnie z ruchem wskazówek zegara). Rozłączenia dokonuje się przez wciśnięcie wyku i obró w lewo. W przypadku porzeby dołączenia do jednego gniazda BNC dwóch przewodów należy skorzysać z rójnika BNC. Konsrukcja wyków i gniazd BNC eliminuje możliwość omyłkowej zamiany przewodu gorącego z zimnym. W przewodach koncenrycznych zakończonych banankami (rys. 11) konieczne jes rozróżnienie przewodu gorącego i zimnego. Najczęściej przewód gorący oznacza się kolorem czerwonym, naomias przewód zimny kolorem czarnym lub niebieskim. wyk BNC przewód gorący (czerwony) przewód zimny (czarny) Rys. 11. Konsrukcja przewodów połączeniowych BNC bananki Przewody zimne łączymy zawsze z masą układu, naomias przewody gorące ze źródłami sygnału. Ewenualna pomyłka i dołączenie przewodu zimnego do źródła sygnału może spowodować uszkodzenie badanego układu. W rakcie pomiarów z wykorzysaniem oscyloskopu należy do sprawozdania dołączyć oscylogramy. Oscylogramy należy wykonywać na papierze milimerowym. Każdy oscylogram powinien mieć zaznaczone położenie linii zerowej, a oscylogramy z wykorzysaniem kanału X położenie począku układu współrzędnych, j. położenie spoczynkowe plamki przed dołączeniem napięcia do układu. Oscylogramy powinny mieć również opisane osie. Przykładowy oscylogram zamieszczony jes na rys

14 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka I [ma] U [V] Rys. 12. Przykład oscylogramu przebiegów dołączonych do kanału X i Y 2.5. Słownik erminologii angielskiej Acquire - akwizycja, proces pobierania i umieszczania w pamięci próbek sygnału wejściowego. AUTO - auomaycznie wyzwalana podsawa czasu, CH1 - channel 1 - kanał Y 1, CH2 - channel 2 - kanał Y 2, Coupling - sprzężenie: DC - bezpośrednie sprzężenie sygnału z oscyloskopem, AC - sprzężenie sygnału z oscyloskopem przez kondensaor, GND - ground - masa, przełącznik odłączający sygnał w orze odchylania pionowego i dołączający wejście wzmacniacza do masy, służy do usawiania linii zerowej, delayed - opóźniona podsawa czasu, umożliwia powiększenie wybranego fragmenu przebiegu w osi czasu, EXT - exernal - wyzwalanie podsawy czasu przebiegiem zewnęrznym, fine - przesuw precyzyjny oru odchylania poziomego, focus - regulacja osrości, gain - wzmocnienie (pokręło kalibracji wzmocnienia), hold off - czas podrzymania (czas po kórym może nasąpić powórne wyzwolenie podsawy czasu) inensiy - jaskrawość, level - poziom wyzwalania, magnifier - wzmacniacz, NORM - normal - wyzwalana podsawa czasu, posiion - przesuw oru odchylania pionowego lub poziomego, power on/off - włączenie/ wyłączenie zasilania, slope - wybór zbocza przebiegu, od kórego ma nasąpić wyzwolenie podsawy czasu, rig ex - riggering exernal - wejście zewnęrznego sygnału wyzwalającego podsawę czasu, rig mode - riggering mode - sposób wyzwalania podsawy czasu, rig source - riggering source - źródło sygnałów wyzwalających podsawę czasu, var - variable - płynna regulacja wzmocnienia lub współczynnika podsawy czasu, w prawym skrajnym położeniu pokręła ("CAL") wzmocnienie lub współczynnik podsawy czasu jes zgodny z opisem na przełączniku. 3. Wykaz sprzęu pomiarowego 1. Oscyloskop analogowy Hameg HM Oscyloskop cyfrowy TDO2062B 3. Generaor funkcyjny Agilen 33210A 4. Generaor funkcyjny Hameg HM Mulimer cyfrowy Agilen 34405A 6. Zasilacz Agilen E3640A 7. Układy laboraoryjne: - układ całkujący, - układy cyfrowe, - zesaw diod półprzewodnikowych 8. Przewody połączeniowe: BNC-BNC 1sz., BNC-bananki 3 sz. 9. Trójnik BNC 14

15 4. Zadania pomiarowe Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka 4.1. Wzorcowanie kanału Y oscyloskopu napięciem sałym Celem zadania jes wyznaczenie meodą najmniejszych kwadraów sałej napięciowej kanału za pomocą odchylania napięciem sałym plamki o określoną liczbę działek od położenia zerowego. Przeprowadzić wzorcowanie kanału Y1 (CH1) dla sałej napięciowej kanału Y D y = 1V/cm w układzie pomiarowym podanym na rys. 13. Wyniki pomiarów zanoować w ablicy 1. Warunkiem poprawnego wykonania ćwiczenia jes usawienie możliwie jak najmniejszej grubości linii oraz dokładne usawienie położenia linii zerowej. Mulimer cyfrowy Agilen 34405A HI przewód BNC-bananki LO Zasilacz Agilen E3640A rójnik BNC Oscyloskop HM303-6 INPUT CHI CH1 1V/cm Rys. 13. Wzorcowanie kanału Y oscyloskopu Przed rozpoczęciem pomiarów należy 1 wyciskając przełącznik CHI/CHII wyboru kanału wybrać kanał Y1, 2 włączyć auomayczne wyzwalanie podsawy czasu przełącznik AT/NM wyciśnięy, 3 usawić za pomocą pokręła VOLTS/DIV sałą napięciową kanału CH1 na 1V/cm, 4 sprawdzić, czy czerwone pokręło płynnej regulacji wzmocnienia VAR kanału Y1 znajduje się w położeniu "kalibrowane" CAL (skrajne prawe położenie), 5 usawić pokręłem jasności FOCUS i INTENSITY jak najmniejszą grubość linii, 6 wcisnąć przełącznik GD, odłączając w en sposób napięcie wejściowe od oscyloskopu, 7 za pomocą pokręła Y-POS.I usawić linię kreśloną przez oscyloskop na środku ekranu, 8 wybrać sprzężenie DC wciskając przełącznik AC/DC, 9 włączyć zasilanie mulimeru 34405A oraz wybrać pomiar napięcia sałego wciskając przycisk DCV, 10 sprawdzić czy w mulimerze jes wybrana auomayczna zmiana zakresów - w lewym górnym rogu wyświelacza nie powinien być widoczny napis ManRng, a jeżeli jes wcisnąć przycisk Shif a nasępnie Auo. Włączyć zasilacz E3640A poprzez wciśniecie przycisku Oupu On/Off. Przy pomocy przycisków < > usawić rozdzielczość nasawy napięcia na 0,01 V. Zwiększając przy pomocy pokręła napięcie z zasilacza odchylać plamkę o warości podane w ablicy 1, noując jednocześnie napięcia z mulimeru 34405A. Ujemne odchylenia uzyskać przez zmianę polaryzacji napięcia z zasilacza (zamiana miejscami przewodów łączących oscyloskop z zaciskami "+" i "-" zasilacza). Tablica 1 y cm U y V V/cm δ y % V/cm D ypom D yobl D = U ypom y/y D yobl = m y - współczynnik kierunkowy prosej U = m y y y + n y najmniejszych kwadraów (parz p opracowania) δ y = (D - D ypom yobl) /D yobl 15 wyznaczony meodą

16 4.2. Pomiary napięcia i czasu oscyloskopem Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Celem ćwiczenia jes wyznaczenie sałej czasowej układu całkującego na podsawie pomiarów napięcia i czasu, przeprowadzonych za pomocą oscyloskopu. Badany układ całkujący jes pobudzony przebiegiem prosokąnym o wypełnieniu 1/2. Sałą czasową RC (rys. 14) można wyznaczyć na podsawie pomiaru czasu oraz napięć U( 1 ) i U( 2 ). U C() U( ) = U( )e 2 1 RC U( 1) U( 2) 1 2 Rys. 14. Przebieg napięcia w układzie całkującym pobudzonym napięciem prosokąnym Połączyć układ pomiarowy według rys. 15. Square Generaor Agilen 33210A R C CH2 Oscyloskop HM303-6 Freq 2 khz LoLevel 0 mv HiLevel 2 V Duy Cycle 50% Oupu Układ całkujący CH1 CH1 1 V/cm CH2 1 V/cm 50 μs/cm Rys. 15. Pomiary napięcia i czasu w układzie całkującym Aby przygoować do pracy generaor Agilen 33120A należy: 1 włączyć zasilanie i po kilku sekundach wybrać generację przebiegu prosokąnego przez wciśnięcie przycisku Square, 2 usawić paramery przebiegu prosokąnego podane na rys. 15. Wybór parameru odbywa się przy pomocy klawiszy sof menu znajdujących się pod wyświelaczem naomias nasawa odpowiedniej warości za pomocą obroowego pokręła. Dla wyboru częsoliwości należy podświelić Freq, niskiego poziomu impulsów LoLevel, wysokiego poziomu impulsów HiLevel, współczynnika wypełnienia DuyCycle (warości napięcia na wyświelaczu generaora są prawidłowe przy obciążeniu rezysancją 50 Ω, a ponieważ generaor obciążony jes rezysancją znacznie większą rzeczywisa warość wysokiego poziomu napięcia na wyjściu będzie wynosiła ok. 4 V), 3 uakywnić wyjście generaora wciskając przycisk Oupu. Przygoować oscyloskop do pracy: 1 usawić za pomocą pokręła VOLTS/DIV sałe napięciowe kanału CH1 i CH2 na 1V/cm, 2 za pomocy pokręła TIME/DIV usawić współczynnik podsawy czasu na 50 μs/cm i sprawdzić, czy czerwone pokręło płynnej regulacji współczynnika podsawy czasu VAR znajduje się w położeniu "kalibrowane" CAL (prawe skrajne położenie), 3 wejścia INPUT CHI i INPUT CHII oscyloskopu usawić na pracę DC wciskając przełącznik AC/DC. Usawić linie zerowe obu kanałów na środku ekranu przy odłączonym sygnale (pozycja GD), od ich prawidłowego usawienia będzie zależeć dokładność pomiarów. Wybierając odpowiedni kanał (przełącznik CHI/II) zaobserwować oddzielnie przebieg w kanale CH1 (U) i kanale CH2 (U C ) oraz dwóch kanałach jednocześnie (wciśnięy przełącznik rybu pracy DUAL). Przy wybranym kanale CH2 wyznaczyć warości napięć U( 1 ) i U( 2 ) oraz warość czasu zgodnie z rys. 14. Pomiary wykonywać określając w cm długość odcinka odpowiadającego napięciu U( 1 ) i U( 2 ) lub czasowi i mnożąc uzyskany wynik przez sałą napięciową 1 V/cm lub współczynnik podsawy czasu 50 μs/cm. Wyniki zapisać w ablicy 2. W celu późniejszego porównania wyznaczonej doświadczalnie sałej czasowej z jej warością eoreyczną zanoować rzeczywise warości elemenów układu całkującego. R =...Ω C =...nf 16

17 Tablica 2 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka U( 1 ) V U( 2 ) V μs RC pom RC eor μs μs δ RC % δ RC = (RC pom - RC eor )/ RC eor 4.3. Obserwacja przebiegów w układach cyfrowych W ćwiczeniu będą obserwowane przebiegi na wyjściu licznika binarnego oraz na bramce AND. Przed rozpoczęciem pomiarów należy: 1 połączyć układ zgodnie z rys. 16, 2 dołączyć zasilanie układu do sieci elekrycznej 230 V, 3 wybrać nasawy generaora Agilen 33210A analogiczne jak w poprzednim zadaniu, 4 do momenu sprawdzenia układu przez prowadzącego nie uakywniać wyjścia generaora (klawisz Oupu nie podświelony) 5 uakywnić dwa kanały oscyloskopu CH1 i CH2 - podświelone przyciski CH1 i CH2, 6 usawić wzmocnienia kanałów CH1 i CH2 na 2 V/dz, 7 usawić linie zerowe kanałów CH1 i CH2 ak, aby opymalnie wykorzysać całą powierzchnię ekranu oscyloskopu. Zalecane usawienie linii zerowej kanału CH1 y=0, CH2 y= 3 dz, korzysać z rybu DC, 8 usawić współczynnik podsawy czasu ak, by na ekranie zaobserwować jeden pełen okres przebiegu z kolejnego wyjścia licznika, 9 w celu uzyskania sabilnego obrazu wyzwalać podsawę czasu przebiegiem z kanału CH1 - TRIGGER Source CH1. Poziom wyzwalania 50% Obserwacja przebiegów w liczniku binarnym CH1 (CH1) Generaor Agilen 33210A Square Freq 2 khz LoLevel 0 mv HiLevel 2 V Duy Cycle 50% Oupu A B C D Licznik binarny IN GEN IN1 (CH1) IN2 (CH2) Bramka AND Generaor impulsów OUT (CH2) Q (CH2) CH2 Oscyloskop TDO2026B CH1 2 V/dz CH2 2 V/dz 200 μs/dz 500 μs/dz 1 ms/dz Rys. 16. Obserwacja przebiegów w układach cyfrowych W układzie pomiarowym, pokazanym na rys. 16 zaobserwować przebiegi w liczniku binarnym. Kanał CH2 dołączyć do wejścia IN licznika, naomias kanał CH1 kolejno do wyjść A, B, C, D. Zanoować, ile okresów przebiegu wejściowego T przypada na jeden okres przebiegu T in A, T B, T C, T D na wyjściach A, B, C, D licznika binarnego. T A =... x T in T B =... x T in T C =... x T in T D =... x T in 17

18 Pomiar napięć w przebiegu prosokąnym Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Zmierzyć za pomocą kursorów poziomy napięć odpowiadające sanom Hi i Lo w przebiegu prosokąnym na wyjściu A. Do pomiaru wykorzysać kanał CH1. Do pomiaru sanu Hi usawić sałą napięciową 2 V/dz, a dla sanu Lo na 0.1 V/dz. W celu uakywnienia pomiarów z wykorzysaniem kursorów należy nacisnąć przycisk CURSOR (u góry płyy czołowej) a nasępnie przyciskami menu ekranowego: 1 usawić pomiary ręczne - Mode Manual, 2 źródło sygnału - Source CH1, 3 rodzaj pomiarów - Type Volage. Regulując pokręłem pomierzyć odpowiednie odcinki odczyując ΔY. Zmiana akywnego kursora nasępuje po wciśnięciu pokręła lub za pomocą przycisków menu ekranowego. Mierząc napięcia pamięać o usawieniu jednego z kursorów na linii zerowej. U =... V Hi U =... V Lo Obserwacja przebiegów na bramce AND Zaobserwować przebiegi na bramce AND. Przebieg owierający i zamykający bramkę podany jes z wyjścia D licznika binarnego na wejście IN1 bramki, naomias bramkowany przebieg pochodzący bezpośrednio z generaora podany jes na wejście IN2 bramki. Wyjście bramki dołączone jes do gniazda OUT. Dołączyć do kanału CH1 wejście bramki IN1 a do kanału CH2 w pierwszym eapie wyjście bramki OUT. Usawić sałą napięciową w obu kanałach na 2 V/dz a współczynnik podsawy czasu na 1 ms/dz. Synchronizować podsawę czasu sygnałem z kanału CH1. Zmienić sygnał dołączony do kanału CH2 na sygnał z wejścia IN2 bramki. Zwrócić uwagę, dla jakiego poziomu sygnału na wejściu IN1 bramka jes owara,.j. przenosi sygnał z wejścia IN2 na wyjście OUT Auomayczne pomiary paramerów impulsów w przebiegu okresowym Celem ćwiczenia jes pomiar nasępujących paramerów sygnału impulsowego: napięcia międzyszczyowego V pp (Peak-Peak), napięcia skuecznego V rms (RMS), napięcia średniego V avg (Average), częsoliwości f (Frequency), okresu T (Period), czasu rwania dodanich impulsów w (+Widh), współczynnika wypełnienia k= w/ T [%] (+Duy). Dołączyć do wyjścia Q układu laboraoryjnego kanał CH1 oscyloskopu zgodnie z rys. 17 pozosawiając niezmienione nasawy generaora. Pomierzyć w rybie auomaycznych pomiarów napięcie międzyszczyowe V pp, napięcie skueczne V rms, napięcie średnie V avg, częsoliwość f, okres T, czas rwania dodanich impulsów w, współczynnik wypełnienia dla impulsów dodanich k. Wyniki zanoować w ablicy 3. T 50% W Generaor Agilen 33210A Square Freq 2 khz LoLevel 0 mv HiLevel 2 V Duy Cycle 50% Oupu A B C D Licznik binarny IN GEN IN1 IN2 Bramka AND Generaor impulsów OUT Q Oscyloskop TDO2026B CH1 CH1 1 V/dz 200 μs/dz 18

19 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka Rys. 17. Pomiary paramerów impulsów Przed pomiarem usawić linię zerową w kanale CH1 y= -2 dz. Pomiary w rybie auomaycznym uakywnia się w menu głównym przyciskiem MEASURE. Żądaną wielkość wybiera się naciskając przycisk funkcyjny Volage dla pomiarów napięciowych lub Time dla pomiarów paramerów czasowych. Wybór konkrenego parameru dokonuje się z lisy powiązanej z powyższymi przyciskami. Przejście do nasępnego zesawu mierzonych wielkości uzyskuje się naciskając przycisk More. W celu wygodniejszego odczyu mierzonych wielkości można chwilowo wyłączyć menu z prawej srony ekranu, naciskając umieszczony na dole przycisków funkcyjnych okrągły przycisk Menu ON/OFF. Po skończeniu zadania wyłączyć ryb pomiarów auomaycznych wybierając w menu MEASURE opcję Clear. V pp V rms V avg f T w V V V Hz μs μs k % k obl % Tablica Pomiary paramerów pojedynczego impulsu Celem zadania jes obserwacja i pomiar paramerów pojedynczego impulsu. Impuls aki ze względu na króki czas rwania jes niemożliwy do zaobserwowania za pomocą klasycznego oscyloskopu analogowego bez pamięci. Z ego względu do jego pomiarów wykorzysano oscyloskop cyfrowy z pojedynczym wyzwalaniem single (inne określenie praca z czuwaniem, ang. baby-siing). W rybie ym podsawa czasu jes nieakywna dopóki nie pojawi się impuls wyzwalający, naomias cały czas pracuje przewornik (a/c) i próbki napięcia wysępujące na wejściu oscyloskopu są zapisywane do pamięci. W momencie pojawienia się impulsu wyzwalającego uruchamiany jes na jeden okres generaor podsawy czasu. Obraz impulsu na ekranie oscyloskopu możemy poem dowolnie długo wyświelać i analizować. Ponieważ przewornik a/c pracuje również przed wyzwoleniem możliwe jes wyświelenie nie ylko przebiegu po wyzwoleniu jak w klasycznym oscyloskopie analogowym, a akże przed wyzwoleniem. W układzie pomiarowym jak na rys. 18 zaobserwować oraz wyznaczyć za pomocą kursorów czas rwania w oraz poziom U Hi pojedynczego impulsu generowanego generaor funkcyjny Agilen 33210A. Generaor Agilen 33210A Oscyloskop TDO2062B Square Period 800 μs LoLevel 0 mv HiLevel 2 V Duy Cycle 40% Oupu CH1 CH1 1 V/dz 50 μs/dz Rys. 18. Pomiary paramerów pojedynczego impulsu Przed rozpoczęciem pomiaru należy: 1 wybrać pracę jednokanałową oscyloskopu TDO2062B - podświelony przycisk CH1, 2 usawić wzmocnienie kanału CH1 równe 1V/dz, sprzężenie DC oraz linię zerową na poziomie y= -3 dz, 3 usawić poziom wyzwalania na warość y = -1 dz, 4 usawić współczynnik podsawy czasu na 50 μs/dz, 5 usawić normalny ryb wyzwalania podsawy czasu, synchronizować obraz narasającym zboczem przebiegu z kanału CH1. W ym celu w bloku TRIGGER nacisnąć przycisk MENU i wybrać poniższe usawienia: rodzaj wyzwalania - Type Edge, źródło wyzwalania - Source CH1, akywne zbocze - Slope, ryb pracy podsawy czasu - Mode Normal, sprzężenie wyzwalania - Coupling DC. 19

20 Podsawy elekroniki i merologii na kierunku Informayka 6 wybrać jednorazowe wyzwalanie podsawy czasu oscyloskopu - wcisnąć przycisk SINGLE, (podświelenie przycisku powinno zmienić kolor na pomarańczowy), 7 usawić w generaorze funkcyjnym Agilen 33210A przebieg prosokąny o paramerach podanych na rys. 18, 8 wybrać generację jednego okresu usawionego przebiegu (pojedynczego impulsu) przez wciśnięcie przycisku Burs i usawienie nasępujących paramerów: liczba okresów - #Cycles 1 Cyc, faza począkowa - Sar Phase +0.0, 9 wybrać ręczne wyzwalanie generacji impulsu: podświelić opcje N Cycle oraz #Cycles, wybrać z menu Triger Seup źródło wyzwalania - Source Manual, zakończyć nasawę wciskając DONE. Wygenerować pojedynczy impuls naciskając przycisk Trigger w generaorze Agilen 33210A. Na ekranie oscyloskopu powinien pojawić się zarejesrowany impuls oraz powinno zgasnąć podświelenie przycisku SINGLE naomias podświelenie przycisku RUN/STOP powinno się zmienić na czerwone. Pomierzyć za pomocą kursorów czas rwania w oraz poziom U Hi impulsu. W celu zaobserwowania pełnego impulsu wyłączyć wyświelanie menu okrągłym przyciskiem Menu ON/OFF lub przesunąć obraz impulsu w obrębie pamięci za pomocą pokręła. Powórne uakywnienie podsawy czasu z czuwaniem nasępuje po naciśnięciu przycisku SINGLE. w =...μs U Hi =...V 4.6. Obserwacja charakerysyk diod półprzewodnikowych I = f (U) w obszarze przewodzenia Celem zadania jes obserwacja charakerysyk I = f(u) w obszarze przewodzenia dla rzech diod półprzewodnikowych: germanowej, krzemowej i z arsenku galu (LED). Charakerysyki diod obserwujemy wykorzysując pracę XY oscyloskopu. W ym rybie kanał X jes dołączony do wejścia CH1, a kanał Y do CH2. Rezysor R W =1 Ω wysępujący w układzie pomiarowym połączony jes szeregowo z badaną diodą i przekszałca płynący przez diodę prąd na napięcie, kóre jes podawane na kanał Y (CH2). Na kanał X (CH1) oscyloskopu podane jes napięcie wysępujące na diodzie. Rezysor R w powinien mieć jak najmniejszą warość, ponieważ odkładające się na nim napięcie dodaje się do napięcia na diodzie, zniekszałcając charakerysykę I = f(u). W układzie pomiarowym jak na rys. 19 zaobserwować i przerysować charakerysyki I = f (U) diody germanowej, krzemowej i LED. Na oscylogramach zaznaczyć środek układu współrzędnych oraz opisać osie OX w wolach oraz OY w miliamperach. Podczas opracowania na podsawie przerysowanych oscylogramów uzupełnić ablicę 4. Generaor Hameg HM f=100 Hz 50 Ω OUTPUT R S=120 Ω Ge Si LED R W=1 Ω CH1 (X) Oscyloskop HM303-6 CH2 (Y) Ge, SI CH1 0.1 V/cm LED CH1 0.5 V/cm CH2 10 mv/cm Rys. 19. Obserwacja charakerysyk I(U) diod półprzewodnikowych Przed rozpoczęciem badania charakerysyki diod należy: 1 usawić ryb pracy XY oscyloskopu HM303-6 wciskając przełącznik X-Y, 2 usawić wzmocnienie kanału Y (CH2) równe 10m V/cm, 3 usawić wzmocnienie kanału X (CH1) równe 0.1 V/cm dla diody Ge i Si, a dla diody LED 0.5 V/cm (napięcie przewodzenia diody germanowej wynosi ok. 0.3 V, krzemowej ok. 0.7 V LED ok. 2.5 V), 4 regulując położeniem plamki środek układu współrzędnych I-U usawić w punkcie x = -5 cm, y = -2 cm, 5 usawić maksymalny prąd diody równy 50 ma (co odpowiada 50 mv w kierunku pionowym na ekranie oscyloskopu) regulując napięcie wyjściowe generaora HM (w celu regulacji napięcia nacisnąć klawisz AMPL. a nasępnie usawić żądane napięcie za pomocą obroowego pokręła), 6 dla podanych warunków przerysować charakerysykę I = f(u) każdej z diod, a nasępnie w rakcie wykonywania sprawozdania na podsawie wykonanych oscylogramów uzupełnić ablicę 4. 20