OSCILOSCOPUL NUMERIC CU ESANTIONARE IN TIMP REAL

Osciloscopul numeric cu esantionare in timp real este un instrument obtinut dintr-un osciloscop analogic si o memorie numerica .Ca osciloscop analogic , are o banda de 100MHz , doua canale si baza de timp dubla . Poate lucra ca osciloscop numeric cu "esantionare in timp real " pentru semnale cu banda de cel mult 10MHz. Cu aest aparat se pot realiza: memorarea semnalelor , masuratori folosind cursorii, post- procesarea semnalelor achizitionate .

Toate cele 3 semanalele utilizate in aceasta lucrare sunt furnizate de o sursa de semnal alimentata la +7 Vcc

3. Desfasurarea lucrarii

Functionarea fara memorie

3.1. Se masoara pentru semnalul dreptunghilar 2 timpul de crestere si de cadere:

T_crestere= 7,2 div. X 0,02ms = 0,144ms

T_cadere = 8,6 div. X 0,02ms = 0,172ms

Pentru calculul erorii relative de masura se foloseste formula

unde e este eroarea de citire de pe ecran egala in modul cu 0.1 div

Se obtine e_{r crestere}

e_{r cadere}

Pentru acelasi semnal se masoara, folosind numai baza de timp A, perioada T = 6,8 div X 0,5 ms/div ms    si factorul de umplere η = 0,5;

Folosind ambele baze de timp A & B se obtine perioada T = 6,7 div X 0,5 ms/div = 3,35 ms si factorul de umplere η = 0,5 ;

In primul caz avem e_{r T} = 1,47 %, iar in al doilea e_{r T}

Pentru semnalul de pe borna 1se deseneaza imaginea de pe osciloscop vizualizata pe treapta de0.2[V/div]

Obs.

In figura de mai jos timpul t, respectiv tensiunea V sunt date in diviziuni.

Se masoara durata si amplitudinea fiecarui impuls folosind baza de timp intarziata si se obtin valorile din urmatorul tabel:

Functionarea cu memorie digitala

Se vizualizeaza in modul de lucru NORM frontul crescator al semnalului de la borne 2 pe pozitia

Cx = 20 μs / div .

Se obtine imaginea

Prin citire directa obtinem Tc ms si Ts ms .

De aici rezulta o frecventa de esantionare fs = 2,47 MHz

3.5. Pe borna 3 se obtine un semnal nerepetitiv din inmultirea a doua semnale asincrone

se masoara valoara medie a amlitudinii semnalului folosind medierea si se obtine

3 div X 1 V/div = 3,3 V

se masoara valorile minime si maxime ale semnalului si se obtin :

A _max = 3,84 V si A _min = 2,65 V .

3.6. Se vizualizeaza semnalul de pe borna 1 pentru Cx =0.2[V/div] si se obtine imagine :

Se masoara tensiunile varf la varf (in Volti) pentru impulsuri si zgomot si se trec in urmatorul tabel :

Se masoara amplitudinile treptelor prin mediere in modul de lucru "AVG" si se trec in urmatorul tabel

Se observa ca zgomotul a disparut datorita medierii; de asemenea si un semnal asincron de inalta frecventa poate fi eliminat prin acest mod. Unul sincron, insa, nu poate fi eliminat.

Se determina intervalul DT ms si apoi intervalul DT ms. Se observa ca se respecta conditia impusa:

DT < 2DT

3.10. Frecventa maxima a unui semnal sinusoidal astfel incat acesta sa se desfasoare pe intreg ecranul osciloscopului este :

Raspunsuri la intrebari

Eroarea relativa la masurarea unui timp de crestere de 40 ns este de 5%.

Modul de lucru " STARTS AFTER DELAY " nu poate fi folosit deoarece zgomotul de inalta frecventa afecteaza sinconizarea .

In modul de lucru "AVG" - mediere un semnal de inalta frecventa sincron nu poate fi eliminat de pe imagine. Un semnal de aceeasi frecventa asincron poate fi eliminat de pe ecran prin mediere .

C_x1 = 1 ms/div.

C_x2 = 1ms/div.

Fs2 > Fs max =25 MHz Fs2 = 25 MHz

C_x3 ms/div

Fs3 > Fs max =25 MHz Fs3 = 25 MHz

Rezolutia in masurarea duratelor este

pentru Cx = 1 ms/div Δto = 10 μs

pentru Cx = 1 μs/div Δto = 10 ns

pentru Cx = 0,02 μs/div Δto = 0,2 ns

Rezolutia in masurarea de amplitudine este

pentru Cy =2V/div ΔUo = 16 mV

9. Cx=1ms/div o fereastra a osciloscopului dureaza

In modul pretrigger    t_pt = 7/8 din timpul de baleiere

In modul posttrigger t_pt = 1/8 din timpul de baleiere

Cx = t / N = 30 / 10 = 3 ns / div