elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

14
- - -- - - ____ - - -- -- LABORATORIJA ZA MERENJA Predmet: ELEKTRONSKA MERENJA Vezba br. 1 ISPITIVANJE SIGNAL GENERATORA Signal generatori su izvori visokofrekventnih signala male snage (napona od 0,1 J.!V do 1V iIi snage od 10- 14 do 10- 3 W) prostoperiodicnih talasnih oblika. Namenjeni su za ispitivanje i podesavanje visokofrekventnih pojacavaca, radioprijemnika, frekventnih karakteristika cetvoropola iIi sirokopojasnih pojacvaca, pri merenju faktora suma pojacavackih sistema, pri merenju elektromagnetskog polja, itd. Na primer, kod podesavanja radioprijemnika signal generatorima se simulira signal predajnika, koji odgovara uslovima signala u prijemnoj anteni. Osnovni stepeni koje mora da sadrzi svaki signal generator laboratorijskog tipa su: osnovni oscilator, modulator i izvor modulacionog signala, pojacavac, oslabljivac (atenuator), pribor za merenje izlaznog nivoa signala i stepena modulacije i izlazni stepen. Blok serna signala generatora data je na s1.1. Merenje , , ,----------- Pojacavac .... 7' modulator , , , 1- - , koeficijenta modulacije , , Izlazni _I , L ... stepen 7' oslabljivac I , , - , Izlaz 1 - "\ r--- 1 , I , I ----------, I I f I ----------- ---------- , , Osnovni , oscilator 1 ,- , , , , , , Izvor modulacionog napona Elektronski voltmetar I...-- S1.1. Osnovni oscilator sluzi za dobjanje harmonijskih oscilacija u unapred odredjenom opsegu frekvencije, konkretno za signal generator tipa ISKRA MA3701 opseg frekvencija je od 100 KHz do 30 MHz. Modulator sluzi za dobijanje amplitudno iIi frekventno modulisanog signala koristeci signal osnovnog oscilatora i signal iz izvora modulaiconog signala (oscilatora zvucnih frekvencija). Pojacavacki stepen signal generatora obicno se realizuje sa rezonantnim kolima i ima nekoliko funkcija: pojacava amplitudu oscilacija osnovnog oscilatora sluzi kao razdvojni stepen koji odstranjuje uticaj spoljnjeg opterecenja na rad oscilatora, najcesce je istovremeno i modulator (kao na s1.1.). Oslabljivaci (atenuatori) imaju zadatak da dobijeni nivo signala smanje na izlazu signal generatora odredjeni broj puta, zavisno od toga, koliki je nivo signala potreban pri nekom merenju. Postoje otpomi i kapacitivni atenuatori. 1

Upload: eratil

Post on 22-Oct-2015

327 views

Category:

Documents


22 download

DESCRIPTION

neam pojma

TRANSCRIPT

Page 1: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

- - -- -- ____

- - - - --

LABORATORIJA ZA MERENJA Predmet: ELEKTRONSKA MERENJA Vezba br. 1

ISPITIVANJE SIGNAL GENERATORA

Signal generatori su izvori visokofrekventnih signala male snage (napona od 0,1 J.!V do 1V iIi snage od 10-14 do 10-3W) prostoperiodicnih talasnih oblika. Namenjeni su za ispitivanje i podesavanje visokofrekventnih pojacavaca, radioprijemnika, frekventnih karakteristika cetvoropola iIi sirokopojasnih pojacvaca, pri merenju faktora suma pojacavackih sistema, pri merenju elektromagnetskog polja, itd. Na primer, kod podesavanja radioprijemnika signal generatorima se simulira signal predajnika, koji odgovara uslovima signala u prijemnoj anteni.

Osnovni stepeni koje mora da sadrzi svaki signal generator laboratorijskog tipa su: osnovni oscilator, modulator i izvor modulacionog signala, pojacavac, oslabljivac (atenuator), pribor za merenje izlaznog nivoa signala i stepena modulacije i izlazni stepen.

Blok serna signala generatora data je na s1.1.

Merenje

, , ,-----------

Pojacavac.... 7'

modulator

, , ,

1- ­,

~ koeficijenta modulacije

~----------1 , , Izlazni_I

,L

... stepen 7'

oslabljivacI , ,

-,

Izlaz

1 -"\

r--­ 1

, I ,I ~---- -----~----------, I

I f I ---------- ­

--------- ­ , , Osnovni

,

oscilator 1

,­, , , , , ,

Izvor modulacionog

napona

Elektronski ~

voltmetar I...-­

S1.1.

Osnovni oscilator sluzi za dobjanje harmonijskih oscilacija u unapred odredjenom opsegu frekvencije, konkretno za signal generator tipa ISKRA MA3701 opseg frekvencija je od 100 KHz do 30 MHz.

Modulator sluzi za dobijanje amplitudno iIi frekventno modulisanog signala koristeci signal osnovnog oscilatora i signal iz izvora modulaiconog signala (oscilatora zvucnih frekvencija).

Pojacavacki stepen signal generatora obicno se realizuje sa rezonantnim kolima i ima nekoliko funkcija: pojacava amplitudu oscilacija osnovnog oscilatora sluzi kao razdvojni stepen koji odstranjuje uticaj spoljnjeg opterecenja na rad oscilatora, najcesce je istovremeno i modulator (kao na s1.1.).

Oslabljivaci (atenuatori) imaju zadatak da dobijeni nivo signala smanje na izlazu signal generatora odredjeni broj puta, zavisno od toga, koliki je nivo signala potreban pri nekom merenju. Postoje otpomi i kapacitivni atenuatori.

1

Page 2: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

Izlazni stepen sluzi za podesavanje nivoa izlaznog signala i sastoji se od potenciometra za kontinualnu regulaciju, kalibrisanog atenuatora koji smanjuje signal za ceo broj puta (zajednicki sadrzitelj 10) i izlaznih prikljucaka.

Kao pribor za merenje izlaznog nivoa signal ispred atenuatora i koeficijenta modulacije sluzi elektronski voltmetar koji je bazdaren u voltima i procentima modulacije. Vrsta merenja odredjuje se posebnim preklopnikom.

Literatura:

1. Mirskij G.Ta: Radioelektronie izmerenija, Moskva, 1969. 2. Popovic S.Vojin: Merenja u telekomunikacijama i elektronici, Beograd 1961.

Zadaci

U cilju provere kvaliteta signal generatora tipa ISKRA MA 3701 izvrsiti sledeca ispitivanja:

1. Proveriti tacnost bazdarenja frekventne skale signal generatora. 2. Izmeriti velicinu izlaznog napona. 3. Proveriti tacnost atenuatora. 4. Izmeriti izlaznu impedansu generatora. 5. Ispitati promenu frekvencije pod uticajem promene napona napajanja. 6. Ispitiati uticaj promene napona napajanja na izlazni napon generatora.

Pribor.

1. Impulsni osciloskop, 2. Elektronski voltmetar, 3. Signal generator ISKRA MA 3701, 4. Digitalni frekvencmetar, 5. Odvojni regulacioni transormator, 6. preklopnik, 7. Dekadna kutija otpora.

Upatstvo za rad­

1. Merenje frekvencije

Proveru frekventne skale treba izvrsiti u tri tacke na svakom od sledecih frekventnih podopsega: 100-300 KHz, 300-1000 KHz, i 1-3 MHz.

Odstupanja od vrednosti obelezenih na skali dati u procentima. Merenje frekvencije izvrsiti digitalnim frekvencmetrom.

2. Merenje izlaznog napona

Cevnim voltmetrima meriti napon na izlazu generatora kada je atenuator na maksimalnoj vrednosti.

Izlazni napon treba da je nemodulisan. Provera se vrsi u tri tacke frekventnih podopsega: 100-300 KHz, 300-1000 KHz i 1-3 MHz.

Rezultate merenja prikazati graficki u zavisnosti od frekvencije i dati procentualno odstupanje od nazivnog napona.

2

Page 3: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

3. Provera atenuatora

Pri frekvenciji od 100 KHz, 1MHz i 10MHz proveriti, koristeci elektronski voltmetar, tacnost atenuatora.

Dati u procentima odstupanje stvamog slabljenja u odnosu na vrednost obelezenu na atenuatofU.

4. Merenje izlazne impedanse generatora.

Impedansu generatora meriti na frekvenciji od 100 kHz metodom poluskretanja koristeci dekadnu kutiju otpora kao opterecenje i elektronski voltmetar.

Postupak merenja je sledeci:

Podesi se napon generatora na neku vrednost U I . Zatim se prikljuci otpoma dekada cija se otpomost menja sve dok se ne dobije napon U2=U I/2, tada je vrednost otpora otpome dekade jednaka impedansi generatora.

NAPOMENA: Otpomu dekadu prikljuciti sa maksimalnim otporom 111,11 Kn, a zatim smanjivati otpomost do izjednacenja sa impedansom generatora.

5. Promena frekvencije pod uticajem promena napona napajanja.

Podesiti frekvenciju generatora na 1 MHz. Pomocu regulacionog transfonnatora menjati mrezni napon od 150-240V u koracima od po 10V. Pratiti promenu frekvencije.

6. Uticaj promene napona napajanja na izlazni napon signal generatora.

Podesiti atenuator na maksimalnu vrednost. Promeniti napon napajanja na 240 V. ZatilTI smanjivati napon napajanja do 150 V u koracima od po 10v i u tom intervalu pratiti promenu izlaznog napona. Dobijena maksimalna odstupanja izlaznog napona dati u procentima u odnosu na napon signala pri naponu napajanja od 220 V.

3

Page 4: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

LABORATORIJA ZA MERENJA Predrnet: ELEKTRONSKA MERENJA Vezba br. 2

DIGITALNI GENERATOR FUNKCIJA

Generatori funkcija su memi izvori koji generisu razlicite talasne oblike napona: sinusne, pravougaone i trouglaste. Mogu se realizovati i u analogoj i u digitalnoj tehnici. U ovoj vezbi ce biti prikazan rad digitalnog generatora funkcija cija je elektricna serna data na slici 1.

Za rad uredaja je potreban pravougaoni taktni signal. Ovde je generator takta astabilni multivibrator realizovan pomocu integrisanog kola. Frekvencija taktnog signala Uo se moze odrediti iz izraza:

f = 9,114. 10'-5 / C (1)x x Za Cx se uzima dekadna kutija kapacitivnosti kako bi mogli da po potrebi rnenjarno

frekvenciju signala Uo. Taktni signal zatim ide do cetvorobitnog reverzibilnog brojaca (koji broji gore-dole). Neka

su izlazi brojaca Q3Q2QIQO =0000 i neka on broji navise. Kada brojac stigne do stanja Q3Q2QIQO = 1111 posebna upravljacka logika promeni smer brojanja pa brojac broji nanize od stanja 1111. Kada brojac stigne do stanja 0000 opet upravljacka logika promeni smer brojanja, itd. Izlazi brojaca su u binamom kodu i upravljaju prekidacima u cetvorobitnom D/A konvertoru sa binamo-tezinskom otpomom mrezom. Kada je izlaz brojaca Qi =1 odgovarajuci prekidac je zatvoren i struja tece kroz otpomik 23

-i R. Kada je Qi = a prekidac je otvoren i struja ne tece.

Suma svih struja iz otpome rnreze stvara izlazni napon VI na potenciometru RA i operacionom pojacavacu Al . Signal VI je stepenastog oblika i bio bi negativan. Da bi smo dobili naizmenicni napon treba ukinuti jednosmemu komponentu signala VI. To se postize promenom ofseta tj. oduzimanjem struje IOF od struje IDA .U tu svrhu se koristi potenciometar ROF . Konacno se moze napisati izraz koji odreduje signal VI zavisno od izlaza brojaca Q3Q2QIQO :

VI = -RA • lIZ = -RA • (IDA -IOF )' tj.

3 01 = - R eCIVREF.Qi _ 12V

1A "-0 23- R)1- OF

Da bi se od stepenicastog signala U I dobio trouglast signal V 2 , signal VI se propusta kroz NF-filtar koji "izgladuje" stepenice. Vrednost filtarskog kondenzatora CF se odreduje eksperimentalno, posmatranjem signala U2 na osciloskopu. CF ne sme da ima suvise veliku vrednost jer bi doslo do zaobljavanja vrhova trouglastog signala. Operacioni pojacavac A2 radi kao odvojni (invertujuci) pojacavac.

Sinusni signal U3 se dobija kada se trouglasti signal U2 propusti kroz diodni sinusni uoblicavac. To je nelinearni cetvoropol koji radi kao promenljivi razdelnik napona. Ako ulazni napon raste lineamo, odnos deljenja se smanjuje, pa izlazni napon ima sve manji porast. Pri lineamom opadanju ulaznog napona, odnos deljenja raste pa izlazni napon ima ubrzan pad. Ovde je uoblicavanje izvrseno sa sest dioda (3 diode za pozitivnu i 3 za negativnu poluperiodu trouglastog napona). Operacioni pojacavac A3 sluzi kao odvojni pojacavac. Pri odredenoj amplitudi trouglastog signala U2 sinusni signal ce imati najmanji stepen harmonijskih izoblicenja (najmanji sadrzaj visih harmonika) tj. najrnanji klir-faktor. Klir-faktor se automatski meri pomocu meraca izoblicenja po sledecem definicionom izrazu:

4

Page 5: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

k p (%) = (U2a2 + U3a

2 + ... )1/2. 100% / U1a (3)

gde je Uia amplituda osnovnog harmonika, a UZa , ,••. amplitude visih hannonika. Merae U3a izoblieenja radi na 2 diskretne frekvencije: 1 kHz i 400 Hz.

Da bi se dobio pravougaoni talasni oblik, trouglasti napon Uz se dovodi na naponski

komparator eiji je referentni napon jednak nuli. Pri prolasku signala U2 kroz nulu izlaz operacionog

pojaeavaea A4 menja stanje dajuci pravougaoni signal U4.

Zadatak. i uputstvo za rad

Prikljueiti potrebne napone za napajanje makete (+12V, +5V, -12V, masa) koristeci laboratorijski ispravljae. Pogresno prikljueivanje ovih napona moze dovesti do pregorevanja integrisanih kola na maketi. Ukljueiti ispravljae tek nakon provere ispravnosti veza.

1. Prikljueiti Cx = 5 nF. Odrediti odnos deljenja NR reverzibilnog brojaea posmatrajuci signal VI na

osciloskopu. Broj stepenica u jednoj periodi signala UI nam daje NR. Koristeci izraz (1) i NR

odrediti vrednost Cx tako da frekvencija signala bude: 1 kHz i 400 Hz.

2. Postaviti C tako da frekvencija signala Uz bude 1 kHz. Amplitudu i ofset treba podesiti tako da x

signal Uz ne bude izoblieen (tj. da operacioni pojaeavae ne bude u zasicenju). Posmatrajuci signal

Uz na osciloskopu eksperimentalno odrediti vrednost kondenzatora CF u NF filtru tako da se od

stepenastog dobije trouglast napon. Skicirati signale U1 i Uz .

3. Promenom amplitude i ofseta odrediti minimalni i maksimalni napon signala U2 (to su naponi na izlazu operacionog pojaeavaea A2 kada je on u zasicenju).

4. Posmatrati signale U2 i U3 na osciloskopu. Merae izoblieenja prikljueiti na signal U3• Podesiti ofset tako da se ukine jednosmema komponenta ovog signala a zatim snimiti zavisnost klir faktora signala U3 od amplitude signala Uz• Amplituda signala Uz treba da ide od minimalne vrednosti pa do vrednosti pri kojoj jos nema zasicenja operacionog pojaeavaea Az• Zabeleziti i amplitudu koja daje minimalnu vrednost klir faktora. Skicirati signale Uz i U3.

NAPOMENA: Merae izoblieenja uvek treba prvo postaviti na najveci opseg. Kako se u toku podesavanja klir faktor bude smanjivao, treba postepeno smanjivati opseg.

5. Postaviti onu vrednost amplitude signala Uz koja daje minimalni klir faktor. Zatim snimiti zavisnost klir faktora od filtarskog kondenzatora CF• Zabeleziti pri kojoj vrednosti CF je klir faktor minimalan.

6. Izmeriti pomocu osciloskopa vreme porasta i vreme opadanja pravougaonog signala U4 pri frekvenciji od 1 kHz. Skicirati signal U4 •

7. Postaviti vrednost Cx tako da frekvencija signala U2 bude 400 Hz. Podesiti ofset tako da se ukine jednosmema komponenta signala Uz. Snimiti zavisnost klir faktora signala U3 od promene amplitude signala U2 , kao i od vrednosti kondenzatora CF (kao u taekama 4 i 5).

5

Page 6: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

Potreban pribor:

1. Dvokanalni analogni osciloskop 2. Automatski merae izoblieenja (AUTOMATIC DISTORTION-METER)

LODESTAR DM-3104A 3. Ispravljae sa naponima +12V, +5V, -12V i masa 4. Dve dekadne kutije kapacitivnosti 5. Maketa.

6

Page 7: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

----

--------------

1­ - - ­

..

+5V

If xGENERATOR TAKTA I

SA ASTABILNIM IZLAZCx MULTIVIBRATOROM TAKTA I

1 11- - OFS;- - - 1 V//.i2 NAPONSKIII IOf -12VI KOMPARATOR

CElVOROBITNI I t ROF

I REVERZII;lILNI I

BROJAC I I LOGIKAZA II

i: ULAZ

UPRAVLJANJE Q1 ITAKTA SMEROM BROJANJA ao II Ir=- - --.

L~

W/V/-,/.

V~ IJ

II RF=6K8 II i-CJ:-OtIIZLAZI I CElVOROBITNI

BROJACA D/A II CF IIL KONVERTOR

:1 1111 NF II = -J

d U1 IL ~E~ ODVOJNI ~. .Q I POJACAVAC

(JQ ~ . SUMIRANJE STRUJE J."I - - - - ­

PODESAVANJE.-+ v#&

AMPLITUDE IOFSETA ~ I ~.

I - - - - - -1- - - - - - - ;l(JQ= I IenCD . I::s ......CD It-t ~ .-+ 0 I t-t

I~ ~ I (")

I~. l,;""o.

~

1 I ~ -- --DIODNI SINUSNI UOB~C I I SA ODVOJNIM POJACAVACEM I

Page 8: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

LABORATORIJA ZA MERENJA Predmet: ELEKTRONSKA MERENJA Vezba br. 3

OSNOVNIPARAMETRI~PULSA

Impulsni merni generatori - izvori impulsnih signala - koriste se za dobijanje signala odredjenog talasnog oblika kojima se vrsi ispitivanje, podesavanje i pobudjivanje impulsnih elektronskih sistema, kao i ispitivanje i snimanje prelaznih karakteristika pojedinih sistema i aparatura u celini.

Impulsni signali sa brzim vremenom porasta impulsa mnogo se koriste u razvoju digitalnih kola i sistema, omogucuju snimanja prekidackih karakteristika brzih tranzistora i dioda itd.

Impulsni signali sa promenljivim vremenom porasta i opadanja impulsa koriste se za ispitivanje uredjaja ciji izlazni signal zavisi od vremena porasta i opadanja ulaznog signala, kao sto su to mangetne memorije. Mogucnost menjanja nagiba prednje ivice koristi se i za ispitivanje logickih kola.

Pravilno koriscenje impulsnih signala podrazumeva definisanje oblika i parametara impulsa. U elektronici se koriste impulsi razlicitih oblika. Najrasprostranjeniji su pravouganoni impulsi, a koriste se i testerasti, trapezoidalni i eksponencijalni.

Zadatak:

1. Snimiti pomocu osciloskopa talasni oblik signala trapezoidalnog oblika i odrediti osnovne parametre.

2. Snimiti talasni oblik signala pravougaonog oblika i odrediti njegove osnovne parametre. Napomena: Merenje prvo izvrsiti analognim, a onda digitalnim osciloskopom.

Pribor:

1. Generator pravougaonih impulsa 2. Analogni impusni katodni osciloskop 3. Maketa - cetvoropol za dobijanje potrebnih talasnih oblika napona. 4. Digitalni osciloskop

Uputstvo za rad:

1. Iz generatora impulsa prikljuciti signal pravougaonog oblika amplitude 10V na maketu za dobijanje trapezoidalnog talasnog oblika.

Snimiti (izmeriti) osciloskopom parametre napona trapezoidalnog talasnog oblika koji je dobijen na izlaznim krajevima cetvoropola. Odrediti sledece parametre prema slici 1.

A - amplituda impulsa I I

A t g - trajanje gornje rayne ivice - -~;- - -/: -

I

~ - - - ~. - - - - ~: -:- . t ­ trajanje impulsa IE I 't )1 'tp - trajanje vremena porasta a I I I

IId

'to - vreme opadanja impulsa ~ ~ p 0S1.1

8

Page 9: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

1

Kod trapezoidalnog impulsa, s1.1, prava ab predstavlja celo (prednju ivieu) impulsa, a njena projekeija 'tp na osu t trajanje prednje iviee, odnosno vreme porasta impulsa; prava cd je zadnja iviea impulsa, a njena projekeija 'to - vreme opadanja impulsa; prava be naziva se gomjom ravnom ivieom, a njena projekeija 'tg - trajanje gomje rayne iviee. Amplituda odgovara razliei najvece i najmanje vrednosti napona impulsa. Trajanje impulsa se odredjuje kao razlika vremenskih trenutaka

T + r­na prednjoj i zadnjoj ivici koji odgovara nivou 1/2 amplitude. Pri tome je r = r g + po.

2 2. Iz generatora impulsa dovesti napon pravougaonog oblika na krajeve cetvoropola za

ispitivanje (makete). Oseiloskopom snimiti talasni oblik napona na izlaznim krajevima cetvoropola i odrediti osnovne parametre impulsa:

A - arnplitudu T - periodu 't - trajanje impulsa

kao i parazitne parametre: 'tp - vreme porasta (trajanje prednje iviee) 'to - vreme opadanja PI - premasenje na gomjoj ravnoj iviei impulsa P2 - premasenje u pauzi impulsa M - neravnomemost gomje rayne iviee (nagib)

Odredjivanje parametara A i 't, kao i parazitnih parametara vezano je za postupak koji se vidi sa sledece slike (s1.2):

sirina (1)

7

3

4

1p T

S1.2

9

Page 10: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

Uputstvo:

1. Povlaci se linija 1, paralelna x-osi, koja odgovara osnovi impulsa. 2. Povlaei se prava 2, koja se poklapa sa vecim delom gomje rayne ivice impulsa i odredjuje

taeka "a" sa presekom prednje ivice. 3. Rastojanje po y osi ove taeke do linije 1 uslovno se uzima za amplitudu A impulsa. 4. Na nivou 0,5 A povlaei se prava 3 paralelna x osi i odreduju taeke b i c njenog preseka sa

prednjom i zadnjom ivicom. 5. Velieina be uslovno se uzima za trajanje (sirinu) impulsa. 6. Na nivou 0,1 A i 0,9A povlace se prave 4 i 5 paralelne x -osi. Rastojanje po x-osi tacaka

preseka ovih linija sa prednjom ivicom predstavlja vreme porasta, a sa zadnjom vreme opadanja. 7. Duz linije, desno od tacke b, na rastojanju 2 'tp povlaci se vertikalna linija 6, a leva od

tacke e na rastojanju 2 'to povlaci se vertikalna linija 7. Maksimalna razlika vrednosti impulsa izmedju trenutnih vrednosti impulsa na delu ogranicenom pravama 6 i 7 je velieina I1A, koja se zove neravnomemost gomje rayne iviee impulsa (nagib). 8. Velieina PI je premmasenje na vrhu, a velicina P2 je premasenje u pauzi impulsa.

Pored ovih parazitnih parametara postoje i drugi, kao npr. vreme smirivanja oscilovanja, maksimalna amplituda oseilovanja, zaobljenje.

NAPOMENA: Talasne oblike napona skieirati na milimetarskom papiru. Rezultate merenja ispisati sa strane.

Pribor:

1. Analogni osciloskop 2. Generator funkeija 3. Maketa 4. Digitalni osciloskop

10

Page 11: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

LABORATORIJA ZA MERENJA Predmet: ELEKTRONSKA MERENJA Vezba br. 4

UPOZNAVANJE IMPULSNOG KATODNOG OSCILOSKOPA

Zadatak:

1.Na osnovu fabrickih podataka i rasporeda komandi na prednjoj ploci osciloskopa treba upoznati:

- osnovnu blok semu i nacin rada glavnih delova osciloskopa, - osnovne tehnicke podatke, - raspored komandi i - nacin rukovanja - bez ukljucenja oscilografa urad.

2. Pustiti osciloskop urad prema fabrickom uputstvu. Po dobijanju oscilograma na ekranu osciloskopa upoznati rad sledecih komandi:

--pomeranje oscilograma po X i Y osi, --skokovito i kontinualno povecanje amplituda signala na ekranu, --skokovito i kontinualno menjanje trajanja vremenske baze, --uticaj regulisanja "astigmatizma".

3. Proveriti da Ii osetljivost vertikalnog pojacavaca, pri polozaju komande "promenljivo" krajnje desno, iznsoi 0,05 V/div (0.05V po podeoku). Provera se vrsi poznatim signalom iz kalibratora napona. Proveriti "Volt/div" svih devet polozaja atenuatora tj. od 0,05 V/div do 20 V/div.

NAPOMENA: Sve komande su u polozajima kao pod 2.

3.1. Odrediti slabljenje prilozene sonde (moze i za obicnu i napravljenu sondu). Poznati napon iz kalibratora dovodi se preko sonde na ulaz Y vertikalnog pojacavaca. Iz

skretanja mlaza, polozaja atenuatora i velicine poznatog napona odredjuje se odnos deljenja sonde.

3.2. Na ulaz II dovodi se preko delitelja napona poznati napon iz kalibratora. Podesiti ulazni napon da se dobije visina slike na ekranu oko 4 podeoka.

Posmatrati uticaj frekventne nepodesenosti delitelja napona na oblik impulsa: a) pri krajnjem levom polozaju kondenzatora, b) pri krajnjem desnom polozaju kondenzatora. c) Naci polozaj kondenzatora za slucaj kada je sonda kompenzovana. d) Naci polozaj kondenzatora kada se na ekranu dobija slika pravilnih oblika (cetvrtki).

Pri uslovu pod d) odrediti odnos deljenja delitelja.

4. Odrediti frekvenciju pri kojoj pojacanje vertikalnog pojacavaca odnosno amplituda oscilograma opadne za 3 dB i za 6 dB, u odnosu na nivo pri 1 MHz.

11

Page 12: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

Upufsfvo:

Sa izlaza signal generatora se dovodi signal frekvencije od 1 MHz na Y -ulaz osciloskopa, bez modulacije. Regulisati napon na generatoru tako da amplituda na ekranu bude 6 diY, a nakon toga menjati frekvenciju generatora ka visim vrednositma. Uociti onu frekvenciju pri kojoj amplituda opadne na 4,25 div (tj. za 3 dB), odnosno na 3div (tj. za 6 dB). Pri ovim merenjima odrzava se konstanatan ulazni nivo signala iz generatora. Rezultate prvo zabeleziti u tabeli, a onda nacrtati dijagram.

5. Proveriti kalibraciju vremenske baze na opsezima od: 10 J.ls/div, 1 J.ls /div i 0,5 J.ls /div. Proveru vrsiti sa poznatom frekvencijom iz signal generatora. Rezultate beleziti u tabeli.

6. Merenje vremena porasta i opadanja ivice kod pravougaonih impulsa iz kalibratora napona (iIi generatora funkcija), frekvencije reda 100 kHz. Postupakje sledeci:

- preklopnik vrsta rada postaviti na polozaj INT, - preklopnik VREME/div postaviti na polozaj J.ls/div, - ukljuciti X-pojacavac (X-Magnifier) kojim se slika na ekranu rasiri 10 puta po x-osi, - potenciometrom za horizontalno pomeranje pomeriti sliku na ekranu u pogodan polozaj, i

posmatrati prednju i zadnju ivicu cetvrtastog impulsa, dovedenog sa izlaza kalibratora napona, - izmeriti vreme porasta i opadanja ivice. Vreme porasta se meri od 10% do 90% amplitude

signala, a vreme opadanja od 90% do 10 % amplitude signala.

NAPOMENA: Intenzitet svetle mrlje ne sme da bude toliki da moze doci do ostecenja ekrana.

U izvestaju dati kratak opis blok seme, rezultate merenja sa punom oznakom koriscene opreme, tj. dati naziv instrumenta, tip, proizvodjac i serijski broj.

Pribor: - analogni osciloskop, - generator funkcija, - maketa sonde, - signal generator, - sonda.

12

Page 13: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

LABORATORIJA ZA MERENJA Predmet: ELEKTRONSKA MERENJA Vezba br. 5

UPOZNAVANJE GENERATORA FUNKCIJA FG-2020A

Pod generatorom funkcija podrazumeva se generator perodicnih signala razlicitih talasnih oblika, tipicno sinusoidalnih, pravougaonih i linearnih. Oblik signala se bira preklopnicima, a obicno je moguca i kontinualna promena frekvencije, amplitude i jednosmemog nivoa signala. Kod konkretnog generatora funkcija dodata je mogucnost promene frekvencije i amplitude signala spoljnim signalom (naponom), pa se prikljucivanjem jos jednog generatora kao kontrolnog, omogucava dobijanje amplitudno i frekventno modulisanih signala, pri cemu modulisani i modulisuci signal mogu biti bilo kog oblika. Blok serna generatora funkcije data je na s1. 1.

OSCILATOR UOBLICAVAC MODULATOR IZLAZNI

POJACAVAC t nn

ill v az za g · Izlazlll Izbor signala UlazzaAM Kontrola nivoa FM sinhro I\N/V\/ 1.fl modulaciju Izlaznog napona

modulaciju impulsi

Slika 1.

ZADATAK:

1. Posmatrati na osciloskopu zavisnost oblika signala (trougaonog i pravougaonog) od frekvencije.

2. Odrediti rnaksimalni i minimalni napon koji moze dati generator, tj. pri kom izlazni stepen ide u zasicenje. Vrednost trazenih napona odrediti posmatranjem signala na osciloskopu.

3. Izmeriti vreme porasta i opadanja (trajanja ivica) pravougaonog signala, kao i sirinu samog impulsa pri frekvencijama od 5 kHz i 500 kHz. Trazena vrernena izmeriti osciloskopom.

4. Proveriti slabljenje atenuatora, merenjem elektronskim voltmetrom i ukljucivanjem preklopnika 1/100. Dobijene vrednosti prikazati tabelamo za 1 kHz, 5 kHz, 25 kHz, 100 kHz i 500 kHz (za sinusni talasni oblik).

5. Prikazati graficki zavisnost amplitude generatora od frekvencije (za sinusni talasni oblik) i odrediti frekvenciju na kojoj amplituda opadne za tri decibela (veci broj merenja obaviti na visokim frekvencijama).

6. Metodom poluskretanja izmeriti izlaznu impedansu generatora. Koristiti dekadnu kutiju otpomosti kao opterecenje i osciloskopom posmatrati signal na opterecenju (za frekvenciju od 1 kHz). Za beskonacnu otpomost potrosaca podesiti izlazni napon sinusnog signala na neku vrednost, a zatim od maksimalne vrednosti otpomosti dekadne kutije smanjivati otpomost sve dok mereni napon ne opadne na polovinu, pri cemu su se izjednacile irnpedanse generatora i potrosaca, tj. dekadne kutije.

13

Page 14: Elektronska merenja (uputstvo za laboratorijske vežbe)

Proveriti da Ii izlazna impedansa zavisi od frekvencije (ponavljanjem merenja za 1 kHz,S kHz, 25 kHz, 100 kHz i 500 kHz).

7. Izmeriti i uporediti sa proracunatom srednju vrednost signala na s1. 2. a) i b). Za obe slike vazi: Usr=Up-Um/2. Rezultate dati tabelarno za Up od OV do 10V, pri U =10V i frekvenciji signala od 1 kHz (Up i Urn podesavati uz pomoc osciloskopa, a srednju vrednost napona meriti instrumentom za merenje jednosmemog napona).

U U

Urn

t

8. Prikljucujuci jos jedan generator funkcija na VeA ulaz, postici amplitudsku modulaciju signala. Podesiti amplitudu signala (bez modulacije) na 10 V, a zatim odrediti potreban napon drugog generatora da bi se postigao indeks amplitudske modulacije (m) od 0.5 (izlazni signal je oblika u(t)=A"(l+m"s(t»)"sin(cot), za ds(t)d<l ). Rezultate dati tabelarno za slucajeve kada je set) napon sinusoidalnog, pravougaonog i lineamog talasnog oblika.

Napomena: da bi se osciloskop sinhronizovao na modulisani signal koristiti spoljnu sinhronizaciju dovodeci modulisuci signal na ulaz za spoljnu sinhronizaciju. Modulisllci signal podesiti na 5 kHz, a modulisani na 50 kHz.

9. Tabelarno prikazati promenu frekvencije generatora usled promene napona napajanja (za frekvenciju signala od 100 kHz, pri naponu napajanja od 220 V). Napon napajanja menjati od 180V do 240V.

PRIBOR: 1. Generator funkcija FG-2020A 2. Generator funkcija Iskra 3. Dekadna kutija otpomosti 4. Analogni osciloskop 5. Elektronski voltmetar 6. Instrument za merenje jednosmemog napona. 7. Regulacioni trafo.

14