Măsurări cu Osciloscopul

In aceasta lucrare se abordeaza urmatoarele aspecte:

- cunoasterea schemei functionale si a posibilitatilor de masurare ale unui

osciloscop catodic analogic cu doua canale si cu comutator electronic;

- vizualizarea si masurarea parametrilor semnalelor periodice, variabile in

timp, y = f(t);

- vizualizarea si masurarea simultana a doua forme de semnal;

- prezentarea principiului de vizualizare a relatiilor de dependenta dintre doua marimi, y = f(x).

2.Principii teoretice

2.1 Arhitectura osciloscopului catodic analogic

Osciloscopul catodic analogic este un aparat de masurare cu afisare grafica, destinat vizualizarii semnalelor variabile in timp, in vederea studierii calitative si a masurarii parametrilor acestora. Desi osciloscopul analogic este un aparat ideal pentru vizualizarea semnalelor, eroarea sa de masurare este relativ mare (aproximativ 3 %).

Semnalele sunt tensiuni electrice sau orice marimi electrice sau ne-electrice convertite in tensiuni.

Aceste semnale sunt prelucrate pe cale analogica, iar vizualizarea lor se face pe un tub catodic; de aceea, osciloscopul este denumit osciloscop catodic.

Osciloscoapele catodice se construiesc cu un canal sau cu doua canale, permitand masurarea unui semnal sau a doua semnale.

Osciloscoapele catodice cu doua canale se realizeaza in doua variante :

- cu tub catodic normal, cu un singur fascicul de electroni si comutator electronic;

- cu tub catodic special , cu doua fascicule de electroni , doua perechi de placi de deflexie verticala si una sau doua perechi de placi de deflexie orizontala.

Arhitectura unui osciloscop catodic modern, cu doua canale si cu comutator electronic este data in shema bloc din fig.A.1, ANEXA 3.1.

2. 1 Posibilitatile de masurare ale osciloscopului catodic

a) Osciloscopul se poate folosi pentru vizualizarea formei de va-riatie in timp a unei marimi, pe fiecare canal, y = f(t) , marimea aplicandu-se la intrarile YA , YB; in acest caz , axa timpului este creata de o tensiune liniar variabila ( in dinti de ferastrau), generata de blocul bazei de timp din osciloscop. Aceasta tensiune se aplica pe placile de deflexie orizontala si asigura deplasarea spotului pe ecran, cu viteza constanta, de la stanga la dreapta si revenirea acestuia, mult mai rapida, in pozitia initiala.

Declansarea cursei directe se face la aparitia unui impuls de sincronizare, care poate avea diferite proveniente:

- de la semnalul studiat, prin comparatia acestuia cu o tensiune continua reglabila, impulsul fiind generat in momentul egalitatii acestora, de un trigger;

- de la reteaua de alimentare, cand se studiaza semnale avand frecventa retelei;

- de la generatoare cu frecventa fixa, utilizate in diferite domenii (de exemplu, TV);

- din exteriorul osciloscopului , cand e nevoie de o anumita frecventa de sincronizare.

Se mai poate utiliza si modul autodeclansat al bazei de timp, pentru a avea axa timpului vizualizata si in absenta semnalului, caz in care, cursa directa se declanseaza fara impuls de sincronizare.

In absenta sincronizarii, imaginea semnalului pe ecran se deplaseaza sau apar imagini multiple si instabile.

Observatie

Prin sincronizare, se realizeaza un raport constant, de obicei supraunitar, intre frecventa semnalului si frecventa tensiunii liniar variabile, generata de baza de timp. Astfel, spotul are acelasi traseu pe ecran, la fiecare cursa, rezultand o imagine stabila.

b) Vizualizarea a doua marimi pe ecran se poate face, la acest tip de osciloscop, prin aplicarea lor, pe rand, pe placile de deflexie verticala. Comutarea rapida, cand a unui semnal, cand a celuilalt, este realizata de comutatorul electronic, pe ecran aparand imaginea ambelor semnale.

Exista doua modalitati de a realiza comutarea:

- Modul alternat (alternate), cand comutarea se realizeaza pe du-rata cursei inverse (de intoarcere), spotul vizualizand la o cursa un fenomen, iar la cealalta, al doilea fenomen;

- Modul decupat (chopped), cand spotul este comutat tot timpul, de pe un semnal, pe celalalt, cu o frecventa mare.

Primul