Oscyloskop. Dzielnik napięcia. Linia długa

Transkrypt

1 ELEKTRONIKA CYFROWA SPRAWOZDANIE NR 1 Oscyloskop. Dzielnik napięcia. Linia długa Grupa 6 Aleksandra Gierut

2 ZADANIE 1 Zapoznać się z działaniem oscyloskopu oraz generatora funkcyjnego. Podać krótki opis funkcji poszczególnych przełączników znajdujących się na płycie czołowej oscyloskopu i generatora Budowa i działanie oscyloskopu Oscyloskop to urządzenie elektroniczne wykorzystywane do obserwowania, obrazowania i badania przebiegów zależności pomiędzy dwiema wielkościami elektrycznymi, bądź innymi wielkościami fizycznymi reprezentowanymi w postaci elektrycznej. Oscyloskop stosuje się do badania przebiegów szybkozmiennych, niemożliwych do bezpośredniej obserwacji przez człowieka. Jest podstawowym przyrządem pomiarowym w pracowni elektronika. Istnieje wiele rodzajów oscyloskopów, jednak można je podzielić na kilka grup: Cyfrowe - z monitorem wyświetlającym obraz wygenerowany przez układ mikroprocesorowy na podstawie analizy zdigitalizowanych sygnałów wejściowych, Analogowe z lampą oscyloskopową, na której obraz generowany jest w wyniku oddziaływania obserwowanych przebiegów na układ odchylania wiązki elektronowej, Próbkujące, Z tzw. lampą pamiętającą, Rys. 1 Schemat oscyloskopu Rys. 2 Przykładowy oscyloskop 1.2. Budowa i działanie generatora

3 Generator to urządzenie generujące oscylujące napięcie przy zadanych parametrach częstotliwości, amplitudy oraz kształtu sygnału. Opis podstawowych funkcji urządzenia: Autoset automatyczne generowanie wykresu odbieranych na wejściach Ch1 i Ch2. (z kalibracją jednostek dla tych sygnałow). Cursor pomiar odległości na wyjściu oscyloskopu -> Position określa parametry sygnału takie jak: amplituda, częstotliwość, okres. Dzięki temu możemy wykonać ręczną kalibrację urządzenia dla sygnału. Trigger wybor źrodła sygnału (Ch1 lub Ch2), trybu pracy (Single) oraz zbocze (Rising lub Falling)-> Level ustawia właściwy poziom napięcia wyzwalania. Run/Stop przełączanie trybu pracy (włączony/uśpiony) Save/Recall zapisuje impuls do jednej z pamięci oscyloskopu. Rys.3. Generator w pracowni

4 ZADANIE 2 Używając oscyloskopu i opornika Rob o rezystancji Ω, dokonać pomiaru rezystancji wewnętrznej (wyjściowej) generatora Sprawdzanie sygnałów z generatora na oscyloskopie Celem tego ćwiczenia było wyznaczenie rezystancji wewnętrznej generatora przy użyciu układu zbudowanego z generatora oraz oscyloskopu. Stworzony układ realizował funkcję dzielnika napięcia. Opornik zewnętrzny jest połączony szeregowo z generatorem. Rys. 4 Zdjęcie oscylatora bez podłączonego opornika Rys. 5 Zdjęcie oscylatora z podłączonym opornikiem Oporniki i napięcia zmierzone: R ob = 49 Ω U wyj = 0,93 V U wej = 2 V Przekształcając wzór na napięcie wyjścia w dzielniku napięcia: tak, by dostać R, otrzymujemy: R ob U wyj = U R+R wej ob

5 R= U U wej wyj R U ob wyj co po wstawieniu danych liczbowych oznacza że rezystancja wewnętrzna generatora to R = Ω ZADANIE 3 Zbudować dzielnik napięcia składający się z dwóch rezystorów, zasilić go najpierw napięciem stałym a następnie napięciem sinusoidalnym z generatora (f < 10 khz) i zbadać jego działanie. Parametry z rysunku podane są niżej: Rys.6 Dzielnik napięcia: R 1 = 6,23 kω R 2 = 3,00 kω U wej = 12 V Podłączając na wejściu napięcie stałe 12 V oraz korzystając ze wzorów na połączenia szeregowe oporników oraz prawo Ohma dla opornika, dostajemy: U WY = R 2 R 1 +R 2 U WEJ Teoretyczne przewidywania to 3.9 V, co jest zgodne z pomiarem dokonanym za pomocą miernika (3.95 V). Drugi pomiar został wykonany dla częstotliwości 1 khz (sinusoidalna zależność od czasu). Na wejście nr 1 do oscyloskopu podłączamy napięcie wejściowe a na wejście nr 2 napięcie wyjściowe. Napięcie wyjściowe to: U WYJ =3.84 V