3.5: Процедура

Last updated
Save as PDF

Page ID: 31460

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

1. Малюнок 3.4.1 являє собою фотографію обличчя осцилографа серії Tektronix MDO 3000. Порівняйте це з стендовим осцилографом і виділіть наступні елементи:

Канал один через чотири вхідні роз'єми BNC.
Вхідний роз'єм РФ і розділ налаштувань.
Канал один через чотири кнопки вибору.
Горизонтальна шкала (тобто чутливість) і ручки положення.
Чотири ручки вертикальної шкали (тобто чутливості) та положення.
Ручка рівня тригера.
Кнопки математики та вимірювання (у інспекторі хвиль).
Кнопка «Зберегти» (внизу дисплея).
Кнопка автоустановки.
Кнопка Вимкнення меню.

2. Зверніть увагу на численні кнопки уздовж нижньої та бічної частини екрана дисплея. Ці кнопки меню чутливі до контексту, і їх функція залежатиме від нещодавно вибраної кнопки або регулятора. Меню можна вилучити з дисплея натисканням кнопки Menu Off (кілька разів для вкладених меню). Увімкніть осцилограф. Зверніть увагу, що основний дисплей схожий на аркуш графічного паперу. Кожен квадрат матиме відповідний коефіцієнт масштабування або зважування, наприклад, 1 вольт на поділ по вертикалі або 2 мілісекунди на поділ по горизонталі. Напруги форми хвилі та таймінги можуть визначатися безпосередньо з дисплея за допомогою цих шкал.

3. Виберіть один канал і дві кнопки (жовту і синю), а також натисніть кнопку Autoset. (Autoset намагається створити розумні налаштування на основі вхідного сигналу і корисний як свого роду «тривожна кнопка»). Тепер на дисплеї повинні бути дві горизонтальні лінії, одна жовта і одна синя. Ці сліди можна переміщати вертикально на дисплеї за допомогою відповідних регуляторів положення. Також слід можна видалити, скасувавши виділення відповідної кнопки каналу. Ручки вертикальної та горизонтальної шкали поводяться подібним чином і не включають калібрувальне маркування. Це тому, що налаштування цих ручок відображаються на головному дисплеї. Налаштуйте регулятори «Масштаб» і зверніть увагу на те, як змінюються відповідні значення внизу дисплея. Напруги знаходяться в послідовності масштабу 1/2/5, тоді як Час знаходиться в послідовності масштабу 1/2/4.

4. Коли ввід вибрано, з'явиться меню, що дозволяє контролювати основні налаштування цього входу. Однією з найважливіших фундаментальних налаштувань каналу осцилографа є вхідна муфта. Управління цим здійснюється за допомогою однієї з кнопок нижнього ряду. Є два варіанти: змінний струм дозволяє лише сигнали змінного струму через те, що блокує постійний струм, а постійний струм пропускає всі сигнали через (це не запобігає змінному струму).

5. Встановіть один канал Вертикальна шкала на 5 вольт на поділ. Встановіть два каналу Шкала на 2 вольта на поділ. Встановіть шкалу часу (по горизонталі) на 1 мілісекунда на поділ. Нарешті, встановіть вхідну муфту на постійний струм для обох вхідних каналів та вирівняйте сині та жовті лінії дисплея до центральної лінії дисплея за допомогою ручки вертикального положення (зверніть увагу, що натискання на ручки вертикального положення автоматично центруватиме трасування).

6. Побудуйте схему малюнка 3.4.2, використовуючи Е = 10 В, R1 = 10 к\(\Omega\) і R2 = 33к\(\Omega\). Підключіть щуп від входу каналу один до блоку живлення (червоний або наконечник до плюсової клеми, чорний затискач на землю). Підключіть другий щуп від каналу два до R2 (знову червоний або наконечник до високої сторони резистора і чорний затискач на землю).

7. Жовта і синя лінії повинні були відхилитися вгору. Перший канал повинен бути піднятий двома поділами (2 поділу при 5 вольт на поділ дає джерело 10 вольт). Використовуючи цей метод, визначте напругу на R2 (пам'ятайте, на вході два повинні були бути встановлені по 2 вольта на поділ). Обчисліть очікувану напругу на R2 за допомогою вимірюваних значень резистора і порівняйте два в таблиці 3.6.1. Зверніть увагу, що за допомогою цього методу неможливо досягти надзвичайно високої точності (наприклад, чотири або більше цифр). Дійсно, DMM часто є більш корисним для прямого вимірювання потенціалів постійного струму. Двічі перевірте результати за допомогою DMM і кінцевого стовпця таблиці 3.6.1.

8. Виберіть З'єднання змінного струму для двох входів. Плоскі лінії постійного струму повинні опуститися до нуля. Це пов'язано з тим, що AC Муфта блокує постійний струм. Це буде корисно для вимірювання компонента змінного струму комбінованого сигналу змінного струму/постійного струму, наприклад, який можна побачити в аудіопідсилювачі. Встановіть вхідну муфту для обох каналів назад на постійний струм.

9. Замініть джерело живлення постійного струму на генератор функцій. Встановіть функцію генератора для пікової синусоїди на один вольт на частоті 1 кГц і застосуйте її до мережі резисторів. Тепер на дисплеї повинні відображатися дві маленькі синусоїди. Налаштуйте параметри вертикальної шкали для двох входів так, щоб хвилі займали більшу частину дисплея. Якщо дисплей дуже розмитий, коли синусоїдальні хвилі з'являються, щоб стрибати з боку в бік, можливо, доведеться відрегулювати рівень тригера. Крім того, відрегулюйте шкалу часу так, щоб можна було бачити лише один або два цикли хвилі. Використовуючи налаштування Масштаб, визначте дві напруги (за методом кроку 7), а також період сигналу та порівняйте їх із значеннями, очікуваними за допомогою теорії, записуючи результати в таблицях 3.6.2 та 3.6.3. Також перехресна перевірка результатів за допомогою DMM для вимірювання RMS напруги.

10. Щоб знайти напругу на R1, напруга каналу два (\(V_{R2}\)) можна відняти від першого каналу (джерело E) за допомогою функції Math. За допомогою червоної кнопки виберіть функцію Math і створіть відповідний вираз з меню (ch1 — ch2). Цей дисплей відображається червоним кольором. Щоб видалити форму хвилі, натисніть її кнопку ще раз. Видаліть математичну форму хвилі, перш ніж перейти до наступного кроку.

11. Одним з найбільш корисних аспектів осцилографа є можливість показати реальну форму хвилі. Це може бути використано, наприклад, як засіб визначення спотворень в підсилювачі. Змініть форму хвилі на генераторі функцій на квадратну хвилю, трикутник або іншу форму і зверніть увагу на те, як осцилограф реагує. Зверніть увагу, що осцилограф також покаже компонент постійного струму, якщо такий є, як зміщений сигнал змінного струму або «їде на постійному струмі». Налаштуйте генератор функцій, щоб додати зміщення постійного струму до сигналу та зауважте, як зміщується дисплей осцилографа. Поверніть генератор функцій назад до синусоїди і видаліть будь-яке зміщення постійного струму.

12. Часто корисно проводити точне диференціальне вимірювання на формі хвилі. Для цього знадобляться бруски або курсори. Натисніть кнопку Курсори у верхній частині осцилографа. У меню на дисплеї виберіть Вертикальні смуги. На дисплеї з'являться дві вертикальні смуги (можливо, що одна або обидві можуть бути розташовані поза основним дисплеєм). Їх можна переміщати вліво і вправо за допомогою багатоцільових ручок (поруч із кнопкою Курсори). Кнопка «Вибрати» перемикає між незалежним і тандемним переміщенням курсора. У верхній частині дисплея з'явиться зчитування значень смужки. Вони вказують положення курсорів, тобто місце, де вони перетинають форму хвилі. Вертикальні смуги дуже корисні для отримання інформації про час, а також амплітуди в певних точках вздовж хвилі. Подібною функцією є горизонтальні смуги, які особливо корисні для визначення амплітуд. Спробуйте Горизонтальні смуги, знову вибравши їх через меню Курсори (натискання кнопки Курсори відкриє меню).

13. Для деяких параметрів форми сигналу доступні автоматичні показання. Доступ до них здійснюється за допомогою кнопки Вимірювати. Натисніть кнопку «Вимірювати», виберіть «Додати вимірювання» та перегляньте різні параметри за допомогою ручки Multipurpose b. Виберіть Частота. Зверніть увагу, що на дисплеї тепер з'явиться невелике зчитування частоти. Можливі багаторазові вимірювання одночасно. Важливо: Існують певні обмеження щодо правильного використання цих вимірювань. Якщо вказівки не дотримуються, можуть призвести до помилкових значень. Завжди виконуйте наближення за допомогою методу масштабного коефіцієнта та ділення навіть при використанні автоматичного вимірювання!

14. Нарешті, знімок екрана може бути збережений для подальшої роботи за допомогою USB-порту та USB-накопичувача за допомогою кнопки Save Menu. У спливаючому меню є опції для збереження зображення, а також даних трасування або інформації про налаштування. Виберіть пункт Зберегти зображення екрана, щоб зберегти трохи зіставлений графічний файл, який можна використовувати як є або обробляти далі в графічній програмі (наприклад, інвертування кольорів для друку). Рекомендується використовувати формат.PNG.