OSZCILLÓSZKÓP AZ ANALÓG VALÓS IDEJŰ OSZCILLOSZKÓP MŰKÖDÉSE ÉS ALKALMAZÁSA OSZCILLOSZKÓP ALKALMAZÁSA AZ OSZCILLOSZKÓP LEHET. Major László.

Átírás

1 OSZCILLÓSZKÓP OSZCILLOSZKÓP ALKALMAZÁSA u Villamos jel időbeni megjeleníése u Feszülség mérés u Időmérés u Frekvencia mérés u Fázisszög mérés AZ OSZCILLOSZKÓP LEHET ANALÓG VALÓS IDEJŰ TÁROLÓ DIGITÁLIS NEM VALÓS IDEJŰ NEM TÁROLÓ AZ ANALÓG VALÓS IDEJŰ OSZCILLOSZKÓP MŰKÖDÉSE ÉS ALKALMAZÁSA x2 y2 x2 y2 FŰTÉS FŰTÉS KATÓD ERNYŐ KATÓD ERNYŐ g1 g2 g3 x1 y1 g1 g2 g3 x1 y1 ELEKTRON- SGÁR FORRÁS ELEKTRON OPTIKA jelek1 1

2 x2 y2 x2 y2 FŰTÉS FŰTÉS KATÓD ERNYŐ KATÓD ERNYŐ g1 g2 g3 x1 y1 g1 g2 g3 x1 y1 ELTÉRÍTŐ LEMEZPÁROK g1 Wehnel henger(-) g2 fókusz g3 - asigmaizálás jelek1 2

3 jelek1 3

4 jelek1 4

5 jelek1 5

6 Y FÜGGŐLEGES ELTÉRÍTŐ RENDSZER Y FÜGGŐLEGES ELTÉRÍTŐ RENDSZER IDŐELTÉRÍTŐ (FŰRÉSZ) GENERÁTOR 1. K 1 VIZSZINTES ELTÉRÍTŐ RENDSZER IDŐELTÉRÍTŐ (FŰRÉSZ) GENERÁTOR 2. K 1 VIZSZINTES ELTÉRÍTŐ RENDSZER X X Y FÜGGŐLEGES ELTÉRÍTŐ RENDSZER 1 2 IDŐELTÉRÍTŐ (FŰRÉSZ) GENERÁTOR K 1 VIZSZINTES ELTÉRÍTŐ RENDSZER 1 2 X Kiérékelheő jel feléele -azonos fázisban indulás, - frekvencia egészszámú öbbszörös, - szinkronizálás - Trigg Level n. jelek1 6

7 INDÍTÁSI SZINT TRIGGER LEVEL INDÍTÁSI SZINT TRIGGER LEVEL Indío ( szinkronizál ) ernyőkép Fuó ( szinkronizálalan ) ernyőkép IDŐELTÉRÍTŐ JEL VISSZAFTÁSA ( A SGÁR KIOLTVA) BEÁLLÍTOTT VÁRAKOZÁSI IDŐ ÁLLÍTHATÓ VÁRAKOZÁSI IDŐ OSZCILLOSZKÓPOK FELÉPÍTÉSE KÉTSGARAS OSZCILLOSZKÓP jelek1 7

8 Y 1 Y 2 VALÓDI KÉTSGARAS DAL BEAM X X Késugaras kaódsugárcső Y Y 1 Y 2 X X KÉTSGARASÍTOTT OSZCILLOSZKÓP DAL TRACE TÖBBSGARASÍTOTT OSZCILLOSZKÓP ELEKTRONIKS KAPCSOLÓ TESZI LEHETŐVÉ TÖBB JEL ÁBRÁZOLÁSÁT jelek1 8

9 ALT CHOPP CH1 bemenei jel CH1 bemenei jel CH2 bemenei jel CH2 bemenei jel fűrészjel chopper üem ernyőkép időfüggvénye ernyőkép időfüggvénye u Válakozó üzemmód és ernyőképe Szaggao üzemmód és ernyőképe SÁVSZÉLESSÉG OSZCILLOSZKÓPOK MŰSZAKI ADATAI ÉS EGYES SZERVEI A sávszélesség ado csillapíáshoz arozó alsó és felső haárfrekvenciák közöi frekvenciaaromány, amelyben szinuszos vizsgálójel eseén a jel alakhű vizsgálaa végezheő. A haárfrekvenciákhoz arozó szokásos csillapíásérék - 3 db. Oszcilloszkópok alsó haárfrekvenciája 0 Hz, a felső haárfrekvencia MHz, mely érék különleges megoldásokkal GHz-ig növelheő. 20 lg mér jel SÁVSZÉLESSÉG -3 db FÜGGŐLEGES ÉRZÉKENYSÉG A KÉPERNYŐN EGY OSZTÁSNYI ( DIV) SGÁRELTÉRÍTÉSHEZ TARTOZÓ FESZÜLTSÉG MÉRTÉKEGYSÉGE: V/OSZTÁS (V/DIV), V/cm f Például: f alsó f f f felső 0 Hz 0,35 D = MHz 2 V/DIV jelek1 9

10 BEMENETI IMPEDANCIA BEMENETI IMPEDANCIA OSZCILLOSZKÓP KOAX. KÁBEL OSZCILLOSZKÓP KOAX. KÁBEL C 1 R 1 1MW, PÁRHZAMOSAN pf C 1 R 1 R 1 = 1MΩ, C 1 = pf R 1 = 1MΩ, C 1 = pf BEMENETI IMPEDANCIA BEMENETI IMPEDANCIA OSZCILLOSZKÓP KOAX. KÁBEL MÉRŐFEJ OSZCILLOSZKÓP KOAX. KÁBEL MÉRŐFEJ R 2 R 2 C 1 R 1 C 2 C 1 R 1 C 2 10MW, PÁRHZAMOSAN 2 5 pf R 1 = 1MΩ, C 1 = pf R 2 = 9MΩ, C 2 = 2 10 pf R 1 = 1MΩ, C 1 = pf R 2 = 9MΩ, C 2 = 2 10 pf HELYESEN BEÁLLÍTOTT TÚLKOMPENZÁLT ALLKOMPENZÁLT IDŐELTÉRÍTÉS SEBESSÉGE A KÉPERNYŐN EGY OSZTÁSNYI ( DIV) VIZSZINTES ELMOZDLÁS IDEJE BEÁLLÍTÁS MÉRTÉKEGYSÉGE: idő/osztás (ime/div( ime/div), idő/cm Például: 2 ms/div jelek1 10

11 AZ INDÍTÓJEL FORRÁSA BELSŐ (INT.) KÜLSŐ TRIGGER SORCE CH1 CH2 (INT.) CH1 KÜLSŐ (EXT.) HÁLÓZATI (LINE) AZ INDÍTÁS MÓDJA TRIGGER MODE ATOMATIKS (ATO) SZABADON FTÓ FREE RNNING NORMÁL (NORM) INDÍTOTT TRIGGERED EGYSZERI SINGLE AZ INDÍTÓJEL MEREDEKSÉGE TRIGGER SLOPE POZITÍV azaz FELFTÓ ÉL A KALIBRÁLÓ JEL Hielesíő jel -jel alak -érék -frekvencia -ponosság NEGATÍV azaz LEFTÓ ÉL CH1 VAGY X V / DIV. VERT.POS. CAL. K2 DC 2 AC BEMENETI ERŐSÍTŐ K1 2 KAP OSZTÓ 1 KÖZÖS ERŐSÍTŐ KÉSLELTETŐ MŰVONAL FÜGG. VÉGERŐSÍTŐ INV. CH1 CH2 OSZCILLOSZKÓPOK KEZELÉSE CH2 K2 DC AC BEMENETI OSZTÓ VEZÉRLŐ CHOPP EGYSÉG DAL ALT ADD ERŐSÍTŐ KAP TIME/DIV COMP INDÍTÓJEL INT K3 CH1 ERŐSÍTŐ K4 CH2 EXT LINE K5 DC AC INDÍTÓ GENERÁTOR FŰRÉSZ GENERÁTOR 2 1 K1 1 VIZSZINTES VÉGERŐSÍTŐ EXT. TRIGG. LEVEL SLOPE MODE HOR.POS. MAGN. KALIBRÁLÓ JEL CAL. OT jelek1 11

12 INDÍTÁSI MÓD MÉRÉSEK OSZCILLOSZKÓPPAL INTENZITÁS ÉS FÓKSZ BEMENETI OSZTÓ ÉS IDŐALAP KALIBRÁLTSÁG POZÍCIÓ FESZÜLTSÉG MÉRÉS EGYENFESZÜLTSÉG MÉRÉSE h = E h 2 V/DIV = 2 V/DIV 4,5 DIV = 9 V jelek1 12

13 VÁLTAKOZÓ FESZÜLTSÉG MÉRÉSE 2 V/DIV = E h cs-cs = 2 V/DIV 4,5 DIV cs-cs = 9 V 2 h cs 9 V = cs- eff = = 3,18 V FREKVENCIA MÉRÉS 2 ms/div FREKVENCIA MÉRÉS PERIÓDSIDŐ MÉRÉSSEL h T per = h E x f = 1 T per jelek1 13

14 2 ms/div T per h per = 4,5 DIV 2 ms/div = 9 ms 1 f = = 9 ms 0,11 khz FREKVENCIA MÉRÉS ÖSSZEHASONLÍTÁSAL (LISSAJOS - GÖRBÉVEL) m n m = n f f függ. vizsz. KÉT JELET KELL CSATLAKOZTATNI AZ OSZCILLOSZKÓPRA A KÖZÖS! jelek1 14

15 FÁZISSZÖG MÉRÉS FÁZISSZÖG MÉRÉS IDŐALAPPAL T FÁZISSZÖG MÉRÉS ÖSSZEHASONLÍTÁSSAL (LISSAJOS MÓDSZERREL) T megfelel 360 fok fázisszögnek a kerese j fázisszöggel arányos j = T 360 x x y y max y y m x m y 2b y = 2 * max * sin ϕ 2a y max = 2 * max sin j = y y max ϕ = arcsin y y max x sinϕ = x max y ;sinϕ = y max ; ϕ 2b g = ; 2 2a jelek1 15

16 JELALAKVIZSGÁLAT jelek1 16

17 jelek1 17

18 100% 50% 0% T IMPLZS 100% 100% 90% 10% 0% 90% 10% 0% A TRIGG. LEVEL ÁLLÍTÁSÁVAL AZ INDÍTÁSI SZINTET A JEL KEZDETÉRE ÁLLÍTJK T FELFTÁSI T FELFTÁSI A VIZSZINTES POZÍCIÓ ÁLLÍTÁSÁVAL AZ ÁBRÁZOLÁS KEZDETÉT JÓL LÁTHATÓ HELYRE ÁLLÍTJK jelek1 18

19 2. MÉRÉS 2.1 FELADAT Ké egyenfeszülség-forrás forrás felhasználásával - melyek a Bel-MERIT MT-100 fix 5V és 15V feszülségei alakíson ki egy kapcsolás, mely előállí +5V és 15V feszülsége! Mérje meg ezen feszülségek érékei oszcilloszkóppal! zkóppal! Mérje meg a Bel-MERIT MT-100 jelalakgeneráorának 50W-os kimeneéről ve maximális ampliúdójú szinuszos hullámalakú 500 Hz frekvenciájú jel feszülségé oszcilloszkóppal! Végezze el mindké mérés kikapcsol időeléríéssel is! Adja meg a mérések kapcsolási rajzá! A mér jelalakoka koordináarendszerben milliméerpapírra rajzo lja le! A mérés eredményéből számísa ki a válakozó feszülség effekív éréké, és ellenőrizze az egy kiválaszo megfelelő ípusú és méréshaárú elekromechanikus műszerrel! 2.2 FELADAT Vizsgálja meg az oszcilloszkóp kalibráló jelé! Mérje meg oszcilloszkóppal a kalibráló jel ampliúdójá, ismélődési idejé, az impulzus időaramá, középéréké és felfuási idejé! Mérje meg a kalibráló jele ESCORT 97 digiális feszülségmérővel DC és AC és ACDC állásban! Az oszcilloszkóppal mér jelalakoka ábrázolja koordináarendszerben! Adja meg a kalibráló jel méréssel meghaározo ampliúdójá, ismélődési idejé, az impulzus időaramá, középéréké és felfuási idejé! Számolja ki a mér jelalak alapján annak középéréké és effekív éréké! Hasonlísa össze az oszcilloszkóppal és a digiális műszerrel mér érékeke az időfüggvényből kiszámío közép és effekív érékkel! 2.3 FELADAT Egészíse ki a 2.1 ábrán láhaó kapcsolás úgy, hogy a kialakío RC áramkör (R = R1+R2 +R3) feszülsége ( u RC ) [ azaz a kapocsfeszülség ] és az áramkör árama ( i RC ) oszcilloszkóppal vizsgálhaó legyen! A mér jelalakoka ábrázolja koordináa rendszerben! Haározza meg a feszülség ( u RC ) és az áram ( i RC ) közöi fáziskülönbsége időfüggvények mérésével és Lissajous módszerrel! Az áramköri elemek érékének ismereében haározza meg az időfüggvény gvény alapján az áramkör áramának maximális és effekív éréké! 2.4 FELADAT Egészíse ki az ábrán láhaó kapcsolás úgy, hogy a kialakío RC áramkörben (R = R1+R2 +R3) a kondenzáor feszülsége ( u C ) és az RC áramkör árama ( i RC ) oszcilloszkóppal vizsgálhaó legyen! Kapcsoljon poziív félhullámú négyszögjele (max=5 V, f = 100 Hz) az RC panel bemeneére! (Ügyeljen arra, hogy a generáor és az oszcilloszkóp esponja földfüggelen legyen!) Mérje meg a feszülség ( u C ) és az áram ( i RC ) időfüggvényé! Az oszcilloszkópon állíson be a valóságnak megfelelő ábrá! R1 R2 R3 R1 irc R2 R3 uc C CH1 CH2 irc uc C CH1 CH2 jelek1 19

20 2.5 FELADAT Állísa össze a 2.3 ábra kiegészíésével az a kapcsolás, amelyikkel mérni udja a kimenőjel időfüggvényé és az ki = f (be( be) ) függvény! be = 12 V szinuszos feszülség. Végezze el a mérés GOS-622 ípusú oszcilloszkóppal! D be R ki CH1 CH2 2.3 ábra Adja meg a jegyzőkönyvben a mérési elrendezés! A mér jelalakoka (be(, ki, ki = f (be( be) ) ) ábrázolja koordináarendszerben! jelek1 20