Politechnika Koszalińska

Instytut Elektroniki

tu wpisz swoje imię i nazwisko

tu wpisz swój adres e-mailowy.tu.koszalin.pl

tu wpisz swoje imię i nazwisko

tu wpisz swój adres e-mailowy.tu.koszalin.pl

Laboratorium miernictwa elektronicznego'96

ćwiczenie 5

Właściwości oscyloskopów

Wstęp teoretyczny

Oscyloskop jest urządzeniem elektronicznym służącym do wyświetlania sygnałów elektrycznych na osi pionowej w zależności od czasu podawanego na osi poziomej (podstawa czasu). Tradycyjnie oscyloskop stosowany jest do wychwycenia szybkozmiennych zjawisk i zobrazowania ich w celu przeprowadzenia analizy technicznej lub inżynieryjnej oraz interpretacji obrazu.

Oscyloskopy mogą być różnie klasyfikowane. Zwykle podział opiera się na właściwościach charakterystyki częstotliwościowej lub na własnościach lamp oscyloskopowych. Tak więc w wielkiej rodzinie oscyloskopów można wyróżnić, co następuje:

natomiast w zależności od typu lampy dzielimy je na:

Rys. 1. Uproszczony schemat blokowy oscyloskopu

Na rysunku zaznaczone są tylko najważniejsze elementy oscyloskopu. W torze Y można jeszcze znaleźć układy przedwzmacniaczy, tłumików, przesuwu obrazu w płaszczyźnie Y oraz same płytki odchylania pionowego Y. W torze X znajdują się oprócz wzmacniacza odchylania poziomego współpracującego z płytkami odchylania X, układy generujące przebiegi czasowe o odpowiednim kształcie (w zależności od typu podstawy czasu) i układy synchronizacyjne oraz linia opóźniająca. Oprócz tych elementów w oscyloskopie znajdują się jeszcze układy do regulacji ostrości oraz jaskrawości obrazu otrzymywanego na ekranie.

Najlepiej oscyloskop charakteryzują jego parametry użytkowe, do których należą:

Aparatura pomiarowa

Pomiary

Pomiar pasma przenoszenia torów X i Y oscyloskopów DT 6650 i DT 3100

Ze względu na niemożliwość pomierzenia pasm samych wzmacniaczy i wzmacniaczy z płytkami zmierzyliśmy całe tory X i Y. Jako generatora wzorcowego użyliśmy PGS-21, na którym można uzyskać częstotliwość przebiegu 130MHz. Amplitudę przebiegu wyjściowego generatora ustaliliśmy na 1V.

Schemat

Tabela wyników

Wykresy

Jak widać z wyników pomiarów szerokość pasma przenoszenia jest większa niż szerokość pasma użytkowo-pomiarowego podawanego przez producenta dla DT 6650 - 10MHz i dla DT 3100 5MHz, ze względu na utrzymanie stałego wzmocnienia właśnie w tym zakresie pomiarowym. Z wyników wynika również to, że za pośrednictwem DT 6650 można mierzyć dwukrotnie szybsze sygnały niż w przypadku DT 3100. Dodatkową cechą dotyczącą obu oscyloskopów jest fakt krótszego pasma przenoszenia toru X w porównaniu do toru Y. Wynika to zapewne z różnic w pojemnościach torów X i Y, które przy tak wysokich częstotliwościach mają duży wpływ na wzmocnienie i tym samym dyktują wartość częstotliwości trzydecybelowej górnej. Aby zwiększyć wzmocnienie toru X należy zastosować indukcyjną korekcję w.cz. lub dodatnie pojemnościowe sprzężenie zwrotne.

Powyższe wyniki uzyskano z pomiarów szerokości pasma wzmocnienia przeprowadzonych w trybie ze składową stałą, tzn. wejściowa pojemność blokująca składową stałą została odłączona. Pomiary powtórzyliśmy również dla trybu AC bez składowej stałej i otrzymliśmy podobne wyniki jak poprzednio. Wynika z tego, że pojemność wejściowa załączona przy pomiarach w trybie AC z wyeliminowaniem składowej stałej nie wpływa na szerokość pasma (częstotliwość górną). Oznacza to, że pojemność montażowa torów X lub Y była większa niż wejściowa dołączana opcjonalnie.

Pomiar czasu opóźnienia linii opóźniającej

Do pomiaru czasu opóźnienia wykorzystaliśmy model linii opóźniającej, zasilonej z generatora impulsowego. Wypełnienie przebiegu wyjściowego z generatora ustawiliśmy jako różne od 0.5, zaś częstotliwość wyjściowa z generatora równa była 2 MHz.

Otrzymaliśmy dwa przebiegi, przy czym przebieg na wyjściu linii jest opóźniony względem wejścia. Opóźnienie to wynosi 0.2 s. Dodatkowo linia ta miała dwa potencjometry, które wpływały na wartość tłumienia sygnału na wejściu do linii i na wyjściu z tejże oraz zmieniały zniekształcenia przebiegów wyjściowych z linii. Kształt przebiegu wejściowego do linii nie jest przebiegiem prostokątnym, jaki to zamierzano wprowadzić do linii. Odstępstwa od impulsów prostokątnych spowodowane były pracą generatora impulsów na ostatnim zakresie częstotliwości możliwych do generowania przez biedaka.

Uwagi i wnioski

ćwiczenie przebiegało bez zakłóceń. Przy przygotowywaniu sprawozdania posłuszeństwa odmawiał Program Manager Łindołsów 3.11 renomowanej (?) firmy Majkrosoft.

Spis treści

Wstęp teoretyczny