Pulsní generátor a osciloskop

17. 10. 1999
Petr Myška
Pulsní generátor a osciloskop
Zadání:
Úkol: 1. S pomocí osciloskopu nastavte generátor pulsů tak, aby generoval kladné
pulsy o amplitudě 2 volty, délce 15 mikrosekund s opakovací frekvencí
1 kHz.
2. Zobrazte detailně nástupní a sestupnou hranu impulsu, změřte jejich
délky.
Pokyny pro vypracování: Popište podrobně nastavení všech nastavovacích prvků
osciloskopu pro jednotlivá měření (citlivosti, rychlosti
přeběhu, jas, spouštění,…).
Základní nastavení
Propojíme výstup pulsního generátoru se vstupem osciloskopu stíněným
kabelem s konektory BNC. Pulsní generátor nastavíme na generování kladných
pulsů, otočný knoflík označený DELAY na minimum.
Úkol 1:
a) Nastavení frekvence
Na pulsním generátoru nastavíme hrubé nastavení frekvence mezi 500 Hz a
2 kHz. Velikost časové základny osciloskopu bude 1ms/dílek (T=1/f). Nastavování
frekvence na generátoru pulsů doladíme tak, aby horizontální rozteč pulsů na
obrazovce osciloskopu byla 1 dílek.
b) Nastavení délky impulsu
Na pulsním generátoru nastavíme hrubé nastavovaní délky impulsu mezi 5 a
20 µs. Časovou základnu osciloskopu nastavíme na 2 µs/dílek. Spouštění na
osciloskopu nastavíme na náběžnou hranu a na co nejnižší hodnotu. Doladíme
délku pulsu na pulsním generátoru tak, aby horizontální délka pulsu na obrazovce
osciloskopu byla 7,5 dílku.
c) Nastavení amplitudy
Na osciloskopu nastavíme rozsah vstupního napětí na 0,2 mV/dílek. Upravíme
amplitudu pulsů na pulsním generátoru tak, aby vertikální velikost pulsů byla
10 dílků.
1
17. 10. 1999
Petr Myška
Úkol 2:
Pro měření nástupné a sestupné hrany pulsu použijeme měřící sondu, jejíž
konec připojíme ke generátoru zabudovanému v osciloskopu. Měření nástupné a
sestupné hrany signálu generovaného pulsním generátorem je velmi
problematické, neboť osciloskop nedokáže zobrazit velmi rychlé doby náběhu a
spádu. Náběžná a sestupná hrana impulsů z osciloskopu je delší než u impulsů
z pulsního generátoru a je pro měření výhodnější.
a) Měření nástupné hrany
Při měření náběžné hrany impulsu nastavíme u osciloskopu SLOPE kladný a
LEVEL na co nejnižší hodnotě, při které je obraz stabilní. Časovou základnu
nastavíme tak, aby se celá nástupná hrana vešla na stínítko osciloskopu, v našem
případě nejlépe vyhovovala časová základna 1 µs. Pak bude zobrazena celá
náběžná hrana pulsu. Zobrazování amplitudy signálu na osciloskopu upravíme
tak, aby nejnižší hodnota signálu byla na 0 % a nejvyšší na 100 %. Délka nástupní
hrany impulsu pak odpovídá vzdálenosti na časové ose mezi místy, kde má signál
10 a 90 % amplitudy.
b) Měření sestupné hrany
Měření sestupné hrany je téměř stejné jako měření nástupní, pouze je třeba
nastavit SLOPE záporný. LEVEL upravíme tak, aby byla vidět celá sestupná hrana
a opět změříme rozdíl na časové ose mezi 10 a 90 % amplitudy.
Naměřené hodnoty
Počet dílků Časová základna
[ dílky ]
[ µs/dílek ]
Nástupná hrana
3,8
1
Sestupná hrana
5,5
1
Délka
[ µs ]
3,8
5,5
Závěr
1) Seznámil jsem se s funkcemi osciloskopu a možnostmi pulsního generátoru.
2) S použitým osciloskopem nešla změřit nástupná ani sestupná hrana impulsů
generovaných pulsním oscilátorem, použili jsme proto měřící sondu a měřili
jsme nástupné a sestupné hrany impulsů generovaných osciloskopem.
Z naměřených hodnot je vidět, že generované impulsy nebyly přesně
obdélníkové. Délka nástupné hrany je 3,8 µs a délka sestupné hrany je 5,5 µs.
2