informafii qi deprinderi necesare folosirii qi altor tipuri de osciloscoape (structuraifunc,tional).

A. Oscilosconul Catodic Cu Un Canal

L Princioiul lucrdrii:Principiul de funcfionare al osciloscopului catodic consti in devierea fluxului de

electroni, pe doud direcfii perpendiculare una pe cealaltd, astfel:. pe axa Ox (axa timpului) devierea se face cu o tensiune liniar variabili in timp,

simulind astfel trecerea uniformi a timpului;. pe axa Oy cu o tensiune care reproduce tensiunea de intrare, inmullit[ cu un

factor de proporlionalitate variabil, aflat Ia alegerea utilizatorului princomutatorul de deviafie pe verticald.

Durata baleierii de la stAnga la dreapta a ecranului este impus6 de utilizator, pe bazareglajelor de care dispune, osciloscopul fiind astfel construit inc6t imaginile succesiveapirute pe ecran si se suprapund perfect, ddnd astfel impresia unei reproduceri statice a

tensiunii periodice care se vrn:alizeazd..Schema funcgionald a unui osciloscop de vz general, monocanal, de joasd frecvenld

este prezentatl in figura urmdtoare.

FAZ:i ETA L.y

.. rr!.. rI

TI,U.P/DI U

$i

'lIIIaI

*KsX rxl 5TAB.

L.l a rrrt t rt-.. r--a arr.r..1-r. rr-.. J

ROTIRETRA 5A

K4

r--r -'-g7o g--;ZZCV.50ttz l-t

800 mVgo mv l kHa

Sehema Funcl ionala A Osci loscopului Catodic E.0I02

Elementul principal al osciloscopului este tubul catodic TC, care esteelectronic cu vid inaintat gi care constd din:

. catod C care emite electroni;2

2a =:4.7 5A

un tub

t sistem de accelerare AC, focalizare F Si astigmatism A;. grila G de comand6 a intensitElii spotului;t sistem de deJlexie pe orizontald XX;. sistem de deflexie pe verticald YY;

' anod de postaccelerare PA;. bobina de rotire pentru asigurarea orizontalitSlii;. ecran fluorescent E pe care apare un punct luminos de culoare verde in locul de

incidenld al fascicolului de electroni.Semnifrcaliile gi funcfiunile realizate de celelalte blocuri componente ale

osciloscopului sunt urmdtoarele:. Cl - Este circuitul de intrare cu rol de atenuare qi totodat6 asigur6 o impedanf5

mare de intrare (prin folosirea unui tranzistor cu efect de camp), la bomele ciruia se

aplicl semnalul de studiaq semnalul se poate aplica fie direct, fie prin intermediul unuicondensator pentru eliminarea componentei continue, in funclie de poziliacomutatorului K1; de asemenea, o a treia pozilie a comutatorului glisant Kl, permitepunerea intr6rii osciloscopului la mas6, asigurindu-se in acest fel pozilionarea spotuluipe ecranul tubului catodic in absenfa semnalului de intrare;

r PV - Este preamplificatorul pentru deflexia pe verticald care asigurd o amplificaresimetrici a semnalului;

. AV - Este amplificatorul de deflexie pe verticalS, avAnd ca gi preamplificatorul obandE largd de frecvenfa (0 . . . 10 MlIz), asigurdnd un nivel corespunzetor pentrusemnal astfel incit sd se oblind o bund sensibilitate;

. AS - Este un amplificator simetric de sincronizare cu rolul de a asigura un nivelcorespunzdtor al semnalului care comandd circuitul formator CF; are in compunere unetaj diferenlial a c6rui referinli poate fi modificatd din exterior, asigurAndu-se astfelnivelul de basculare al circ'.ritului formator in functie de arnnlitudinea semnrlului deintrare, precutn q: in funcpie cie polarita.:a frontulu: pe caiJ se race sincroniz;rea.

' CF - Este un circuit formator de semnal care genereazd semnale dreptunghiularede frecvenfa semnalului studiat;

' CP - Este circuitul poartd care asigurd semnalul necesar circuitului de stingere alspotului CSS precum gi sincronizareabazei de timp cu frecvenla semnalului de studiat;I GTLV - Este blocul generator de tensiune liniar variabili care, aplicatd prinintermediul amplificatorului de deflexie pe orizontalS pldcilor XX, creeazd. baza detimp; tensiunea bazei de timp este sub forma unor dinfi de fierastrEu asigurfindperiodicitatea imaginii de pe ecran;

' CR - Este circuitul de relinere care asiguri limitarea valorii maxime a tensiuniiliniar variabile corespunzdtor pozifiei spotului la extremitatea din dreapta a ecranului giapoi revenirea pe pozilia din st6nga a acestuia. Pe pozilia autosin".oniza.e CR asigui[funcfionarea in lipsa semnalului de intrare, in acest caz apdrdnd pe ecr€u1 o liniecontinuS;

' CSA - Este circuitul de sincronizare automat6 care asigurd stabilitatea imaginii peecran prin generarea unei tensiuni de formd dreptunghiulard de aceeaqi frecvenl6 ", "Lua setnnalului de intrare, obligdnd baza de timp sd lucreze in regim forfat, .di"a p" oliecven!5 egal6 sau multipld a frecvenfei semnalului de intrare; blocurile AS, CF, Cp,CSA, GTLV alcStuiesc blocul de generare gi sincronizare albazei de timp (BGSBT) 9i

de obicei, in schemele de principiu ale osciloscoapelor sunt prezentate sub denumirea

general6 'de

bazd de timp; in funcfie de pozifia comutatorului K2, baza de timp poate

iu"ru in regim declangai sau automat, cu sincronizare interioari sau exterioara, cele

patru regimuri de lucu fiind alese in funclie de tipul aplicaliei;r AO - Este amplificatorul semnalului penffu plicile de deflexie pe orizontalS,

avAnd rolul de u "rigrr"

o bunl sensibilitate a bazei de timp; de asemenea, prin

intermediul comutato*l ri Kr, baza de timp poate fi scoasi din funcliune aplicdndu-se

pl6cilor de deflexie pe orizontald semnale externe (independente de cele aplicate

pl[cilor de deflexie pe vertical[).

Blocul de alimentare BA este alcituit din urm[toarele subansamble:

'TR - Este transformatorul de refea care coboard tensiunea de 220V la aproximativ

24Y c.a. necesari blocului de redresare BR;. BR - Blocul redresor care d6 la iegire o tensiune continu[, filtratd dar nestabilizatil

de 24Y c.c.;. BS - Blocul stabilizator care asigurdla ieqire o tensiune stabilizat[ de 20V;r BCT - Blocul convertor de tensiune care, primind la intrare o tensiune continui qi

stabilizati de 20V, asiguri tensiunile de polarizare ale circuitelor eiectroniceprecum gi inalta tensiune pentru alimentarea tubului catodic;

. CCA - Este un circuit astabil care oscileazd pe frecven{a de lkHz, denumit gi

calibrator, avdnd rolul de a asigura impulsuri dreptunghiulare de amplitudineriguros constanti (80 mV gi 800mV) necesare calibririi circuitelor care asigurldeflexia pe verticald precum gi coreclia frecvenlei bazei de timp.Cu comutatorul K3 se poate asigura alimentarea fie la relea, fie la o baterie de

acumulatori atunci cdnd necesitdfile de utilizare o impun.Cu ajutorul osciloscopului catodic cu un singur canal pot fi efectuate o serie de

m[surar, tu caracter genelal specific. Astfei, prin utiiizarea caiibririior inteine S= Dotm6sura amplitudini gi frecvente pentru semnaie periodice cu eroare maxim6 oe clrca3Yo, iar cu ajutorul unor calibratoare externe de referinti se poate m5.ri preciziadetermindrilor prin utllizarea unor metode de comparalie

In afara utiliz6rilor curente, sunt o serie de aplicalii specifice in care folosireaosciloscopului catodic permite oblinerea unor rezultate rapide gi precise. Dintre acestea,in cadrul lucririi de laborator, se vor studia cele mai reprezentative intdlnite in practicam6suritorilor.

rr.

1. MASURAREA FRECVEN I PRN METODA FIGURILORLISSAJOIJS:

Metoda se utilizeazA in scopul determindrii cu precizie a unei frecvenlenecunoscute atunci cdnd se dispune de un generator sinusoidal etalon de frecvenlEvariabild. Semnalul de frecvenf6 necunoscutd se aplic[ pe una din perechile de pl6ci aleosciloscopului din figura aldturatl, iar pe cealalti se aplicS. semnalul de refeiinf[ (cuparametrii riguros cunoscufi).

e

Si Tz : nT; T- perioada de referinli (oarecare)' LaI t6 spotul va avea coordonatele:

2trsml

-Io +(Dl

\mI (l)

"in(?t\,2i"La momentele t* z : to * rba va trece tot prin punctul de

coordonate x6, 116, dec orhil 4 rafional spotul descrie o curbdn

inchisa, avdnd mi$care periodicd, de perioadaTo: mTz - nTt : mnT

Pentru determinarea raportului celor dou6 frecvenle se procedeazd in felulurm6tor: printr-un punct A din interiorul domeniului delimitat de figurE se duce o

dreapt6 orizontalS gi una verticalI. Avdnd in vedere modul de realizare al figurii de pe

ecran, gi anume prin compunerea a m perioade pe orizontald, respectiv a n perioade peverticali de semnal sinusoidal, in intervalul T6, rezulti cd,, dacd ramurile curbei nu se

suprapun la ducerea gi la intoarcerea spotului, x va trece de 2n ori prin valorile extreme,iar y de 2m ori.

Aqadar figura care se obline pe ecranulintersectie cr-' \,efii cala ciusE din A $, Jm DuncteacelAgi punci.

f,2nDeci t --

"f,2munde f; repre zintd, frecvenla semnalului aplicat plScilor decelor pe vertical6.

In figura de mai jos sunt prezentate figurile Lissajous care se oblin pe ecranul

osciloscopului pentru diferite rapoarte L ale frecvenlelor semnalelor qi a defazajului @n

:@z - Or dintre acestea.CAnd cele dou6 semnale au aceeaqi frecvenfE":

x - krUl sin crlt

y: kzUz sin(rot + O)se demonstreazd" ugor (prin eliminarea parametrului t din cele doua ecuafii, oblinind o

curba y:f(x)) cd pe ecranul osciloscopului apare o elips6. Cand o=i+2krelipsa are

semiaxele situate de-a lungul axelor de coordonate. in acest caz, d,acd este indeplinitarelatia:

(2)

osciloscopului va avea 2n puncte decie intel'seclie cu orizonta'ta.' sa Drii:

(3)

deflexie pe orizontald, iar f,

(4)

(s)k, Llr: kzUz

unde Ur gi l)zsunt amplitudinile sefilnalelor

deviafi e pe orizo ntald,, respectiv pe ve ttrcald,,

deintrar( 1 t+sunt!, lar it k,

elipsa devine cerc.

qh

i35 " id#,1ni Lissajnu.s,

coeficienlii de

t1:t'iIt'-l

'le

bffiffi

aH5ffi

2. MASI'RAREA FREC EI PRINMETODA ELIPSEI MOBILE,:

Cand cele doud frecvenfe ale semnalelor care intervin in metoda figurilor

Lissajous diferd pulin se ob,tine o imagine instabild, cu aspectul unei elipse mobile. Se

observd cE elipsa degenereaz[ periodic, conform figurilor Lissajous in cazul raportului

1/1 ddnd astfel impresia cd frecvenlele celor dou[ semnale sunt egale, dar varraza

defazajul.intr-adev6r, expresiile semnalelor menfionate in figura de mai sus pot fi rescrise

in forma:x: k1IJ1 sin colt

y: kzUz sin(ro2t + O): kzUz sin[ro,t +Y(t)] (6)

unde Y(t): (roz- co1)t+ O

Se observ6 c[, in cazul in care (D2=0)t, se poate spune c5 expresiile celor doua

semnale diferi printr-un defazaj lent variabil in timp. Migcarea elipsei fiind periodic[, se

poate determina perioada T a acesteia, considerAnd momentele c6nd elipsa degenereazd,

, j-J',J

i!s

B{'L,O-r--f

RS-Htt'

ffi{.t'o lf i- o

SC,

Fig. 1!. If;. Fisurile

de exemplu, in dreapta de aceeagi inclinafie (s-a ales cazul dreptei deoarece aprecierea

momenlelor in care o aceeagi figurd este reprodusd identic se poate face cu mult maimare fidelitate).

Fie t2 uo astfel de moment, deci:

(orz-co,)t+O-Zkn (7)Dupi perioada T se revine la aceeaqi situalie, dar defazajul s-a mirit cu

2n, deci (roz- orrXtr + T) *tD: 2kn+ 2n (8)Eliminand t2 in cele dou5. ecualii, se obline:

r-+=f,-f,adicd diferenfa dintre cele dou6 frecvenfe ale semnalelor este egal6 cu inversulperioadei migc5rii elipsei mobile.

Metoda este, teoretic, foarte precisd. Totugi, practic, erorile apar in modul cum secronometr eazd p erioada T.

Pentru imbundtElirea caliti{ii rezultatului se cronometreazd.un numdr mai mare detreceri (n) ale elipsei prin pozilia in care aceasta degenereazd in dreapta, astfel:

f - ++ f, -.f,NI

unde n este numdrul de treceri, prin pozilia considerati, f, este frecvenfa semnaluluietalon iar f cea a semnalului de etalonat.

in concluzie,

f,=.fory=7,*! (11)I

Cunoscdnd frecvenfa etalon, se determini astfel, cu destuli precizie, frecvenfanecunoscutS.

SEI:

Prin aplicarea pe pl6cile de deflexie vertical[ qi orizontala a doud semnale defrecvenf[ riguros egale, dar defazate cu unghiul O, p. .".* se obline o elipsd, ca infigura alEturatd (frecvenlele egale se obfln prin utilizarea unui ,irgg generator desemnal sinusoidal, intr-o combinatie refea de defazarcRC pe una din cii).

(e)

( 10)

sino - Y

Y

Fii,- L3. 1 5- }tllstrislic:{l

x - krUr sin roty : kzlJz sin(cot + O)

DacI elipsa este bine centrati pe ecran,defazajul se poate determina prinraportul dintre deviafia maximl pevertical5, Y, Si deviafia ycorespu nzdtoare punctului in care elipsaintersecteazd axa verticali a ecranului

Avem deci:

(13)

( 14)

tlef aznjelil;r.

(12)

Utilizand in continuare, notalia X : krUr si Y: kzUz gi eliminAnd parametrul altintre cele doua expresii, se obline relafia:

L*{-zYX coso -sin2 .pY' X' YXcand X : 0, deci sincot - 0 si crlt : kzu rezultd:

y: kzUz sin(kn + O) - +ysin@adic6:

intrucdt urn"ritua;#;lI#iifr corespund. .rong*tillt]" ,*. a spoturui fati cjraxa Ox, rezult[ c6 2a:21 (lo,t

9i sino -! -L2a,a

Agadar O

(r7)

(18)

NETIC.

Osciloscopul catodic permite vintalizarea ciclului de histerezis corespunzdtormagnetizdrii in curent alternativ a unui miez magnetic. Aplicandu-se pldcilor de deflexiepe orizontde (XX) o tensiune in fazd cu curentil alternativ care strebate inftgurarea demagnetizare a miezului magnetic, iar a pldcilor de deflexie vertical6 ffn tensiunea dela bornele inftSurdrii secundare (de. m6surare) se obline pe ecranul osciloscopului ofigurd inchisd care reprezintd curba de hister "ri, umiezului magnetic testat in figura demai jos.

tr iez l/ragnettc

-+,ft

tt2: R, (r) - Prh(t) * I

X -,t,U, : s, Prh(t) * I

k, * h(t)nl

d@ c, fl *s b(t)

. uz - -n2 dt - -n?tr--7--

y - S,u, - -S, T+*bQ) = k, *b(r)' R', *(-

( 1e)ul

unde h(t) : Flzsinarr este intensitatea c6mpului magnetic alternativ; I este lungimeacircuitului magnetic presupus cu intrefier neglijabil; nr este num[ru] de spire dininfEgurarea primar6.

Deviafia pe orizontald va fi:

cum:

astfel c[:

unde:Sn este sectiunea miezului magnetic testat;b(t): B, (t) sincot este inductia magneticd;

r12 - aste numdrul de spire din infEgurarea secundard in ipoteza cd R 2>>1 (roC / rentltd:

i _u2 _frr*sn *db(t)t2- R"- R2 dt

iar tensiunea la bornele condensatorului:

(22)

(20)

(21)

(24)

Energia consumatl pentru descrierea unui ciclu de histerezis este datl de relatia:

,q!

'B +:Y _E .- -,'- * -

t{r*-

tifi

w-{*u (2s)

qi $nAnd seama ca, prin aplicarea tensiunilor u* $i u,, deviafiile spotului pe cele doud

direclii sunt proporfionale cu h(t) qi b(t), ren;/rt} cd aria curbei ce apare pe ecranul

osciloscopului reprezintS, la o anumit6 scar6, insdgi energia W. Cum aria curbei este:

n={*0, -K, *K, *{hdb-K* *K. * w (26)

reztslta cd, la frecven{a f a tensiunii de alimentare, puterea disipat5 prin histerezis de

cdtre materialul magnetic este:

PH-f*Wx-f Kr*K,unde

K*:S, *R, * 1

nl

Kr=S, *n. S'

'Rr*ciar A este arra curbei oblinute pe ecranul osciloscopului,

(27)

5. zuDICAREA CARACTERISTICILOR STATICE ALE UNOR DIODESEMICONDUCTOARE:

Caracteristica statica a unei diode semiconductoare reprezintd dependenp dintrecurentul care o strabate gi c[derea de tensiune de pe aceasta Io : f(Uo), unde ^Ip estecurentul prin diod[, iar Up tensiunea la bornele diodei.

Procedura de vizualizare a acestei caracteristici constE in aplicarea pe pldcile dedeflexie verticald a unei tensiuni propor.tionale cu curentul Ir, iar pe pl6cile de deflexie

b)

orizontald, a tensiunii culese de pe dioda (Jo.

Practic montajul se ya alimenta la o tensiune alternativd care la diodasemiconductoare obignuitl s[ nu atingd valoarea tensiunii de strapungere lJr,, care arconduce la distrugerea diodei gi nici a curentului maxim in conducfie directd, Ip^*(limitarea curentului se asigurd din dimensionarea corectd a rezistenfei de sarcind R ), in

l0

timp ce la dioda Zener se va urm[ri atingerea zonei Zener (tensiunea - U* ) fir6 a se

depigi curentul invers maxim(-Ip*o).

il1. Chestiuryi de stuant

l. Deprinderea manevrlrii corecte a osciloscopului

Z. Viiuatizarea formelor de undd ale tensiunilor in diverse puncte ale unei re{ele

electrice de tip RC, pentru trei amplitudini gi trei frecvenfe diferite ale semnalului de

intrare. Se va alimenia schema intAi de la un generator de semnal sinusoidal gi apoi de la

unul de semnal dreptunghiular.3. M6surarea amplitudinilor unor semnale sinusoidale qi dreptunghiulare in

domeniul 0 ... 10v (c6te 5 determinari pentru fiecare tip de semnal).

4. M6surarea frecvenfelor prin utilizarca bazei de timp interne a osciloscopului

(metoda direct[) pentru semnale sinusoidale gi dreptunghiulare in domeniul 10 Hz ... IIMhz (c6te doud determinari pe fiecare gaml a generatorului utilizat).

5. Mdsurarea frecvenlelor prin metoda figurilor Lissajous pentru rapoartele lll,ll2,l13,2ll,3ll ale frecvenlelor generatoarelor de semnal sinusoidal, lu6nd pe unul dintre

acestea drept etalon.6. "Etalonarea" unui generator de semnal sinusoidal prin metoda elipsei mobile.7. Misurarea defazajului introdus de un circuit Rn, Fu prin metoda elipsei gi trasarea

curbelor @ : F(C, ) pentru f :ct. $i F,: ct gi @: F(R" ) pentru Fct. gi Cn:ct. Se vorconsidera 10 valori ale parametrilor C,, respectiv R".

8. Ridicarea ciclului de histerezis pentru un miez magnetic ai determinareapierderilor prin histerezis.

9. Ridicarea caracteristicii statice la o diodd redresoare gi la o diod6 Zener.

If -. Scltemele de montci Ei rnodui de lr;ci'Lt

1. Se citegte codul osciloscopului catodic care se utilizeazAinlucrare gi se identificdmaterialul de prezentare corespunzdtor atexei B. Se studiazd semnifica{ia elementelorcomponente, modul de funclionare gi de utilizare ale tipului de osciloscop care se

folosegte pentru efectuarea lucrdrii de fa!E. Pornirea osciloscopului se face dinintrerup[torul de refea, avAndu-se grijl ca intrarea Y sE fie in gol (frrd semnal),comutatorul tripozilional "CC, CA, GND" pe pozilia I'GNlDr' (intrare la "mas6"),comutatorul "V/DIV" (comutatorul coeficienfilor deviafiei pe vertical[) pe pozi;ia 20V/DIV (sensibilitatea minimi), comutatorul "TIMP/DIV" (comutatorul coefi cienlilor debaleiaj) pe o pozilie intermediarS, I ms/DIV, iar comutatorul SINCRONIZARE pepozilia AUTOMAT "fNT+""n{T-".

Dupi aparilia spotului luminos se regleazd intensitatea acestuia din potenliometrul"LI-IMINOZITATE" gi i se ajusteazd grosimea din potenliometrele "FOCALIZARE" gi

"ASTIGMATISM" pdnS la minim (aproximativ I mm).Dacd se constat[ cd spotul nu este orizontal se aclioneaz[ asupra potenliometrului

"ROTIRE TRASA",pdni c6nd se realizeazd o suprapunere a d6rei luminoase peste unadin liniile orizontale ale caroiajului din fap ecranului tubului catodic.

2. Pentru vizualizarea gi compararea unor semnale electrice diferite se foloseqte

1I

schema din figura de mai jos care este alimentat6 de la un generator de semnal at6t

sinusoidal c6t qi dreptunghiular de tip VERSATESTER, fixAnd amplitudinea la 10 Vefgi frecvenla la I Khz, proced6ndu-se lavintalizarea formelor de undd in punctele A, E,

D, E, in felul urm6tor:o se conecteazd cablul de intrare in osciloscop la boma Y;o se pozilionezi comutatorul tripozifional "CC, CA, GND" pe pozilia "GND"

qi se centreaz[ spotul cu ajutorul potenfiometrelor de deplasare vertical[sau orizonlald, a acestuia;

o dup[ conectarea intrdrii la una din bornele de mlsurat (A,B,D,E) se

pozilioneazd comutatorul tripozilional "CC, CA, GND" pe una din poziliile'rccrr sau "CA", se scade treptat atenuarea semnalului aplicat pe Y dincomutatorul "V/DIV" (stabilindu-se coeficientul de devialie pe verticaldpotrivit) p6nd la incadrarea sa convenabili pe ecran, dupd care se modificlfrecvenla bazei de timp, din comutatorul "TIMP/DIV" (alegAndu-se, astfel,coeficientul de baleiaj) p6ne c6nd pe ecranul osciloscopului apare unnumar mic, distinct, de perioade ale semnalului.

in acest mod se procedeaz[ pentru toate punctele de testare (A,B,D,E), lu6ndu-segi alte valori de frecvenfi gi amplitudine de la generator.

Se verificl funcflonarea osciloscopului pentru poziliaAUTOMAT at6t pe "fNT+"cdt gi pe "INT-", observAndu-se diferenfa care apare pe ecran.

Pentru studierea funclionlrii osciloscopului cu baza de timp declanqatd sepoziEioneaza comutatorul de sincronizare pe pozilia DECLAN$AT "tNT*" gi "INT-,' qise modifici nivelul de atac al formatorului de impulsuri folosind potenliometrul MVELpdnd cand imaginea pe ecranul osciloscopului se stabilizeaz5; se va observa, analog cufunclionarea pe regim AUTOMAT, diferenla intre poziliile,,I-NT+,' gi ,,fNT-".

Operafiile enunlate mai sus se realizeazd, atdt pentru semnal sinusoidal cdt qipentru semnal dreptunghiular, observdndu-se diferen{a dintre poziliile ,,CC" gi ,,CA "ale comutatorului tripozilional ,,cC, CA, GNA" pentru acelagi tip ae semnat.

Atat la alimentarea cu semnale sinusoidale cdt li la cea cu semnale

lreptunghiulare, pentru o frecvenld gi o tensiune a generatorului de semnal specificatiin referat, formele de undi de pe ecranul osciloscopului se vor desena la scari,specif,rcdndu-sl poziliile comutatoarelor,,CC, CA, GNA; pentru acelagi tip de semnal.

3. Inainte de efectuarea unor mdsur6ri cantitative de amplitudine'sau frecventl cu

t2

osciloscopul, acesta trebuie etalonat. Etalonarea se face folosind calibratorul intem ale

cirui leglturi sunt scoase in exterior la una sau doua bome, deasupra c6rora se glsescinscriptionate frecvenla gi amplitudinea semnalelor respective. La cele mai multeinstrumente, calibratorul are legStura la masa conectatl in interior, astfel incAt la intrareeste suficient si se conecteze doar legitura ,,caldd".

Etalonarea const6 in oblinerea pe ecranul osciloscopului, prin mdsurare, folosindcoeficienfii de devialie pe verticald, coeficienfii de baleiaj qi caroiajul ecranului, valorileinscripfionate in dreptul bornei calibratorului. Dacd valorile nu corespund, se actioneazd,asupra potenfiometrelor de etalonare, fie a bazei de timp, fie a amplific6rii, dttpd. caz.Odati etalonarea incheiati, nu se mai umbld la poten[iometrul respectiv, pentru a nuderegla osciloscopul.

In cazul in care osciloscopului i se furnizeazi semnal de Ia un generator desemnal sinusoidal, pentru aflarea tensiunii de v6rf (dublul amplitudinii) se inmullegtenumirul de diviziuni ale caroiajului cuprinse intre extremele pe verticalS ale imaginii depe ecran cu coeficientul de devialie pe vertical[ indicat de comutatorul V/DIV.Rezultatul se obline in [v] gi reprezint6 pentru o undi sinusoidala x(t):2x U* sin rotvaloarea in volfl a dublului amplitudinii 2U,. astfel cd:

(28)

in mod analog se procede azd,la misurarea amplitudinilor pentru semnale de alt6formd (de exemplu dreptunghiulare). Pentru aflarca altor valori de tensiune de interes,cum ar fi tensiunea medie qi tensiunea efectivd pentru aceste semnale, se line seama deexpresiile de definilie ale acestora.

Rezulatele obfinute se compard cu valorile indicate de elementele de afigare alegeneratoarelor de semnal.

4' Pentrur mEsurarea frecventelor orin utilizar"e: bazei de timo interne ?cscirosccpuiui 1plocecieui uzual.; se eiecru eaza urttdrc*rea succesiune:

o se incadreazd semnalul pe ecran astfel incdt sd existe I ... 3 perioade ale acestuiaprin alegerea corespun zdtoarc a pozigiei comutatorului TIMp/DI

o se inmulleqte numErul de diviziuni cuprinse intr-o perioadd semnalului cuindicalia datE de comutatorul TIMP/DIV, oblindndu-se asfel, in unitelicorespunzitgarg de timp, perioada semnalului vinalizat Cum frecvenfa esteinversul perioadei ,tsllr, se deduce imediat valoarea acesteia.Se procedeazd' in acest fel mai intdi pentru semnalele sinusoidale, lu6ndu-se celpulin 2 valori de mdsurat in fiecare gama a generatorului de mlsurat, dupa care se

procedeaz5 similar pentru un generator de semnale dreptunghiulare.5' Pentru mdsurarea frecvenlelor prin metoda figurilor Lissajous se folosegte

montajul din fig de mai jos, S1 qi GSS2 sunt generato*" d" semnal sinlsoidal.

l3

Pentru desfEgurarea lucririi este necesar cabaza de timp internd a osciloscopuluisd fie scoasd din funcfionare, in acest scop comutatorul TIMP/DIV se pozilioneazd pe

,,X EXT" (baza de timp extern6). Dupd fixarea amplitudinii generatoarelor sinusoidalela 5V qi a comutatorului V/DIV pe pozilia IV/DIV (pentru oblinerea unei imaginisuficient de bine incadrate pe ecran), se vor efectua mdsurdri de frecvenfe considerdndu-se GSSr ca generator etalon, la o anumita frecvenfd gi se variazd" frecvenga celui de-aidoilea pdna cind se obline o f,rgurd Lissajous stabil6, nedepdgindu-se raportul 1/3,respectiv 3/1 (pentru o interpretare corectd a figurii).

Se va determina clasa de precizie a celui de-al doilea generator, pentru primele 3game de frecvenld, la fiecare gaml ludndu-se in considerare punctele extreme gi 3puncte intermediare.

clasa de pre cizie se calculeaza cu relatia:

,l%1=9roolll Cirr';.(a/)*"- - abaterea maximi de frecventa a celui de-alcelui considerat etalon;

.f^,* - -f^in - diferenfa dintre frecvenfele extreme ale domeniului pe gama studiatd.6' Pentru mdsurarea abaterii de frecvenld a generatorului GSS2 (etalonarea acestuia)

prin metoda elipsei mobile se folosegte acelagi montaj ca pentru figurile Lissajous.Se fixeazd GSS1, la o anumit6 valoare de frecven1i, iar p.ni* GSS2 se dau valori

ale frecvenlei in jurul celei a generatorului GSS, astfel incdf elipsa sa aiba o migcareobservabil5 pe ecranul osciloscopului gi sd poatE cronometra intervalul de timp ..""ru,trecerii acesteia prin pozilia in care degenereazd in dreaptd, de aceeagi inclinalie (pentrua se elimina erorile de citire), de un numdr suficieni de ori (de obicei l0). ientruobginerea unor rezultate concludente determinErile se vor face pe prima gamd defrecvenfd a generatorului, in care se considerl 5 valori la GSSr, in jurul fiec6rei valorietalon lu6ndu-se cel pufin 4 frecvenle distincte ale generatorului de eialonat GSS2.

7. Pentru mlsurarea defazajelor prin metoda elipsei se va folosi un circuit defazor,ca in figura urmdtoare, in care:

(2e)

doilea generator fati de frecventa

GSS-generator de semnale sinusoidale;C,- cutie decadicd de capacitdli;

fu -cutie decadicd de rezistenle 0,lC) ... 100K0Se vor efectua m sur6ri mai intdi cu R:ct.(:l0KO), Fct.1:160)qi C, variabil

(din 0,5 pF in 0,5 pF ), apoi Cu:ct. (:l pF ), Fct.(l Khz) gi R, variabil (din O in l0KO);valorile date in pararfieze sunt orientative pentru ol linerea uror rezultate semnificative.

8. Pentru ridicarea experimentald a ciclului de histerezis se execut[ montajul dinfigura urmdtoare in care:

AT- autotransforrnator de zzAYc.a., 34, 50 llzM- mrezmagnetic cu parametrii din figur[;V- voltmetru de c.a. clasa 1,5;A- ampermetru de c.a. clasa 1,5.

FAZA AT

JTLAN.t-L

5U

l,.luL

fn\--

OV

Hz

100a

n4 =40 sp,tre=1 50 sp.I=fEmrnqnFl EE rnmE

Inilial cursorul C al autotransformatorului se aflE la 0. Se cregte progresivtensiunea de iegire din autotransformator din 10V in 10 V, desendndu-se la scard curba,oblinutd cu osciloscopul gi notAndu-se indicaliile aparatelor. Creqterea tensiunii dealimentare a montajului se va face pAnd cdnd curba o-blinutd pe ecranul osciloscopuluiva avea forma ciclului de histerezis conform figurii, adicd pa"a la atingerea valorilor desaturalie ale miezului magnetic. Tensiunea de alimentar. ,., va depdgi cu mai mult del0o/o valoarea tensiunii de saturalie a miezului magnetic. Se va acorda o atenfiedeosebiti modului de alimentare al autotransformatorului la retea, urmdrindu-serespectarea intocmai a montaiului.

9. Pentru ridicarea caracteristicilor curent-tensiune a unei diode red.resoarerespectiv a unei diode zener, se folosegte montajul din fig. 3.1l, in care:

GSS- generator de semnal sinusoidal(vERSATESTER tip E-0502);R- rezistenfa de limitare a curentului prin diod[;D-dioda semiconductoare;DZ- dioda Zener (stabilizatoare) ;OSC- osciloscop catodic;K- comutator bipolar.

t5

Y

-+

GSSE-0s92

Pentru alimentarea montajului din fig 3.11 generatorul de semnal sinusoidal GSS

trebuie sd furnizeze un serlnal de amplitudine intre 5 ... 10 V, de frecvenfi 50 FIz ... 1

Khz.Se fixeazl comutatorul K pe pozilia 1 oblin6ndu-se pe ecran caracteristica curent-

tensiune pentru dioda redresoare, iar prin schimbarea comutatorului pe pozilia 2 se

obline caracteristica pentru dioda Zener; ambele caracteristici se vor desena ia scarlpentru 3 ... 5 frecvenle din domeniul specificat.

V. Rezultate exoerimentale

( 1) Rezulatele experimentale de laprezenta sub forma de grafice Ia scaratipul de generator folosit, parametriiTIMP/DIV ale osciloscopului.

(2\Rezultateie obtinuteia puncteie 3 ;i 4 aie ch:stiuniior de studia. sc vor Drezentaintr-un tabei de forma modeluiui prezentat mai jos:

W. Observatii si concluzii

in referat se vor trage concluzii privind domeniile de utilizare ale osciloscopuluicatodic studiat, precum gi asupra calitililor sale ca instrument de mdsurat.

Se vor face aprecieri privind precizia misurdtorilor efectuate cu osciloscopulcatodic; in acest sens fiecare set de determin[ri se va compara d.p.d.v. al calitiliimisurdtorilor gi u$urinfei de determinare a rezultatului cu alte modalit6ti de m6surare amdrimilor determinate.

punctul 3,2 al chestiunilor de studiat se vor1 :l sau l:2. Pentru fiecare grafic se va precrzasernnalului, pozilia comutatoarelor V/DIV $i

Nr.crt Tipsemnal

parame.Generat Rezultate obtinute Ia osciloscop Erori

ftI

utI [v/Drvl IDIVI 2UzMl UM NrDIV /

perlDlvl TIMP/DIV T[sI flHzl q E

l6