Oscyloskop elektroniczny jest przyrządem służącym obserwacji sygnałów elektronicznych i pomiaru ich parametrów. Podstawowym podzespołem oscyloskopu jest lampa oscyloskopowa, wewnątrz której znajduje się układ elektrod z żarzoną katodą, emitujący i skupiający elektrony w wiązkę. Elektrony, uderzając w ekran lampy pokryty materiałem luminescencyjnym, powodują powstanie punktu świetlnego. Między zespołem elektrod a ekranem lampy znajdują się dwie pary wzajemnie prostopadłych płytek odchylających X, Y, które uczestniczą w powstawaniu obrazu przebiegu badanego sygnału. Na




poniższym rysunku pokazałem uproszczony schemat blokowy oscyloskopu.

1) pomiar prądów błądzących - określenie kształtu sygnału oraz jego częstotliwości:

f=1/T [Hz]

gdzie : l - długość okresu przebiegu na ekranie w mm

C - czułość oscyloskopu odczytana z pokrętła na oscyloskopie [V / ilość działek ]

T=20 [ms]

F=50 [Hz]

Przebieg zaobserwowany na ekranie oscyloskopu pochodził od pola elektromagnetycznego pochodzącego od przewodów oraz odbiorników umieszczonych w pobliżu. Człowiek w takim przypadku zachowuje się jak antena odbiorcza, która zbiera sygnał. Kształt sygnału obserwowanego na oscyloskopie znacznie różnił się od idealnego przebiegu sinusoidalnego, a spowodowane to było impedancją ciała ludzkiego, która posiada pewna część pojemności. Dlatego też kształt sygnału był różny i zależny był od osoby która trzymając „ ciepły `' przewód podłączony do kanału Y stanowiła antenę odbiorczą dla tegoż sygnału. Częstotliwość obserwowanego sygnału z pomiarów wynosiła 50 Hz , co pokrywało się z naszymi oczekiwaniami , ponieważ sygnał ten wywołany był przepływem prądów sieciowych posiadających taką właśnie częstotliwość.

2) badanie zasilacza niestabilizowanego - w celu zbadania właściwości wyboru wejścia stało, czy zmienno prądowego AC / DC.

Przełącznik w pozycji DC - na ekranie obserwujemy idealny przebieg napięcia stałego o wartości 3 V.

Przełącznik w postaci AC - na ekranie widzimy linię prostą pokrywającą się z osią X, co potwierdziło nasze oczekiwania, ponieważ wnikając głębiej w budowę oscyloskopu widzimy, że w tej pozycji przełącznika sygnał na wejście podawany jest przez kondensator, który dla prądu stałego jest przerwą, dlatego też na ekranie nie otrzymaliśmy żadnego przebiegu. Kondensator nie przepuścił nam napięcia stałego.

3) Badanie pasma przepuszczania: na wejście Y podajemy sygnał zmiennoprądowy o regulowanej częstotliwości w zakresie od1 Hz do 1 MHz.

- przełącznik w pozycji AC -

górna granica - 1 MHz,

dolna granica - 7 Hz.

dolna granica - 1 Hz,

górna granica - 1 MHz

Dolne obcięcie charakterystyki pasma przenoszenia przy przełączniku w pozycji AC spowodowane jest obecnością kondensatora na wejściu, którego pod wpływem zmniejszania częstotliwości impedancja zaczęła rosnąć i przy bardzo małych wartościach zaczęła wraz z rezystancją wewnętrzną oscyloskopu, która wynosi 1 MΩ zaczęła odgrywać rolę dzielnika napięcia, stąd spadek amplitudy sygnału.

Natomiast w przypadku przełącznika w pozycji DC zjawisko to nie wystąpiło, czyli wzmacniacz toru Y bez problemu przenosił niskie częstotliwości od zera począwszy, co można zaobserwować w punkcie poprzednim.( ponieważ w tym badaniu używaliśmy generatora o zakresie od 1 Hz do 1 MHz.).

Natomiast górne granice pasma przenoszenia w obydwóch przypadkach wynosiła dla naszych pomiarów 1 MHz c było uwarunkowane użytym generatorem.

Z tabliczki znamionowej wynikało iż oscyloskop ten posiada górną granicę pasma przenoszenia na poziomie 40 MHz.

4) Badanie zasilacza z regulowaną składową stałą:

obserwowane przebiegi wyglądały następująco:

Można zaobserwować, że przy wyborze wejścia zmiennoprądowego AC składowa stała, napięcie odniesienia generatora została obcięta, czyli podobnie jak wcześniej kondensator nie przepuścił składowej stałej. Na ekranie obserwowaliśmy idealny przebieg sinusiodalny oscylujący wokół zera. Natomiast przy wyborze wejścia DC na ekranie obserwowaliśmy pełny przebieg napięci wyjściowego z generatora wraz ze jego składową stałą.

5). Badanie przesunięcia fazowego pomiędzy torami X i Y.- podajemy z tego samego generatora sygnał równocześnie na oba wejścia i obserwujemy jak zmienia się kształt prostej będącej przypadkiem krzywych Lissajou gdy przesunięcie fazowe pomiędzy sygnałami wynosi 0⁰.

- dla wejścia AC

dolna granica - 10 Hz,

górna granica - 100 kHz,

dolna granica - 100 Hz

górna granica - 100 kHz.

6) Badanie toru odchylania X:

stąd obliczona wartość U=8,15 [ V ].

7) Badanie zasilacza napięcia stałego:

Określenie zacisku o wyższym potencjale, po czym określenie tego potencjału w odniesieniu do drugiego w dwóch stanach pracy zasilacza:

Pomiar amplitudy tętnień:

Określenie czasu trwania impulsu oraz jego częstotliwości:

Z powyższych pomiarów wywnioskowaliśmy iż jest to prostownik dwupołówkowy , ponieważ wartość częstotliwości obserwowanego przebiegu wynosiła dwa razy wartość częstotliwości sieciowej.

5. Wykaz przyrządów:

6. Wnioski i spostrzeżenia:

Ćwiczenie pozwoliło nam na praktyczne zapoznanie się z budową i zasadą działania poszczególnych części oscyloskopu. Z zasadami wprowadzania sygnałów badanych na odpowiednie wejścia oraz doborem parametrów wejściowych oscyloskopu pozwalających nam na pełną obserwację badanego przebiegu oraz pozwalających poprawnie zanalizować przebieg. Pozwoliło nam na zapoznanie się z prostymi zasadami obowiązującymi przy pomiarze elementów takich jak generator, czy prosty zasilacz. Najważniejszą częścią ćwiczenia było dokładne zaznajomienie się z płytą czołową oscyloskopu, oraz zidentyfikowanie regulatorów za pomocą których można regulować podstawowe parametry pracy oscyloskopu, takie jak: wybór wejścia, przełącznik pozwalający określić rodzaj wyzwalania, regulacja częstotliwości generatora podstawy czasu, regulacja czułości X i Y, oraz wielu innych parametrów.

P

AC - DC

WY

We Y

W

I

GPC

Układ synchronizacji

We X

zewn.

poziom zbocze

ciągła wyzwalana

praca

regul. wsopół.

czasu

synchr. wewn.

synchr. zewn.

regulacja współcz. odchylania