METc_Curs_5

Msurri n Electronic i Telecomunicaii

2. Osciloscopul

2.5 Sistemul de sincronizare i baza de timp


Sistemul de sincronizare i baza de timp.

Selectorul modului de cuplaj.

FTS (filtru trece sus) elimin componentele de frecven joas a semnalului de sincronizare.

FTJ (filtru trece jos) elimin componentele de frecven nalt a semnalului de sincronizare.

INT DC

FTJ

FTS AC

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP

NORM AUTO CONT MONO RESET

t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u f ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT



Amplificatorul semnalului de sincronizare (AS) Permite reglarea Up: prin nsumarea unei componente continue,

reglabil din butonul TRIGGER LEVEL. Permite selectarea tipului de front: prin inversarea polaritii.

INT DC

FTJ

FTS AC

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP


t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u f ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT


Circuitul de formare (CF) genereaz un impuls de scurt durat Sy atunci cnd sunt ndeplinite condiiile de sincronizare.

INT DC

FTJ

FTS AC

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP


t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u f ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT



Circuitul de declanare automat (CDA) genereaz semnalul VALAUTO=1 dac este selectat modul de lucru AUTO i Sy=0 pentru un interval de timp.

INT CC

FTJ

FTS CA

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP


t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u f ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT



Circuitul poart (CP) genereaz semnal CD n funcie de semnalele Sy, VALAUTO i RET.

CD=1 dac: RET=0 i Sy=1. RET=0 i VALAUTO=1.

INT DC

FTJ

FTS AC

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP


t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u f ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT




CD=0 dac: RET=1.

INT DC

FTJ

FTS AC

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP


t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u f ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT




CS= semnal pentru controlul strlucirii. CS=CD. CS=0 spotul este stins.

INT DC

FTJ

FTS AC

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP


t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u f ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT



Circuitul de reinere (CR) permite reglarea timpului de reinere (reglajul HOLDOFF).

INT CC

FTJ

FTS CA

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP


t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u f ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT



Circuitul de reinere (CR) genereaz semnal RET n funcie ux(t) i tret.

RET=1 dac ux(t)= Uxmax. RET=0 dup trecerea tret.

INT CC

FTJ

FTS CA

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP


t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u f ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT



Circuitul de reinere (CR).

Dac RET=1 > CD=0. Dac RET=0 > CD poate fi 1.

INT CC

FTJ

FTS CA

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP


t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u f ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT



Generatorul de tensiune liniar variabil (GTLV) genereaz tensiunea ux(t) necesar deflexiei pe orizontal.

CD=1 cursa direct ux(t) crete liniar de la 0 la Uxmax. CD=0 cursa invers; timpul de ateptare.

INT DC

FTJ

FTS AC

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP


t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u x ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT



Generatorul de tensiune liniar variabil (GTLV) permite reglarea coeficientului de deflexie pe orizontal.

Cum depinde ux(t) de valoarea Cx?

INT DC

FTJ

FTS AC

LF REJ

PAY

EXT

HF REJ

AS

NIVEL

CF

CDA

CP


t RET

C x +

FRONT CR

GTLV

ADX

EXT X

y(t)

y(x) PAX

CS

CD Sy

RET

u x ( t ) VAL AUTO

S f

TRG EXT


Reprezentai grafic semnalul generat de baza de timp a unui osciloscop analogic dac: la intrarea osciloscopului se aplic un semnal triunghiular cu frecvena 1KHz i amplitudinea 2V, Cx1=100s/div, timpul vizualizat pe ecran tv=tx intervalul corespunztor ntregului ecran, timpul cursei inverse ti=1/10 din timpul cursei directe, Uxmax= 100mV, timpul de retinere tret=0, i valorile reglajelor de sincronizare Up=0V i front cresctor. Reprezentarea se va face ntr-un interval de 5ms.

Reprezentai pe acelai grafic tensiunea generat de baza de timp dac Cx2=100s/div.



td=durata cursei directe. ti=durata cursei inverse. ux(t)=0 - stnga ecranului. ux(t)=Uxmax - dreapta ecranului.


t

( )xu t

dt it

max(1,1 1,2)d x xt N C=

maxxU


Cum depinde ux(t) de valoarea Cx? m= panta ux(t).

Uxmax=ct. (mrime caracteristic tubului catodic). Nxmax=10div.


( )max max

max

x x x

d x x

u t U Um

t t N C

= = =



Timpul de reinere (HOLDOFF).

Permite ignorarea impulsurilor sincro Sy. 1. Dac pentru semnalul periodic vizualizat

condiiile de sincronizare sunt ndeplinite de mai multe ori n cadrul unei perioade.

2. Dac semnalul de sincronizare este diferit de semnalul vizualizat (semnalul de sincronizare ndeplinete de mai multe ori condiiile de sincronizare pe durata unei perioade a semnalului vizualizat).



Sy

s(t) Up


Cadrul n

tv= td ti

Cadrul n+1 Cadrul n+2

RET tret=0


Sy

s(t) Up


Cadrul n

tv= td ti

Cadrul n+1 Cadrul n+2

RET RETt RETt


Sincronizarea osciloscopului

a) imagine nesincronizat

Prima afiare A doua afiare

b) imagine sincronizat

Prima afiare A doua afiare



UP=0,5V

u2[V]

u1[V] 2 1

-1 -2

1



UP=0,5V

Declanare BT Declanare BT cursa 2 u2[V]

u1[V] 2 1

-1 -2

1

Sy


Moduri de lucru ale bazei de timp

Imaginea obinut

Cursele 1,3,5

Cursele 2,4,6

UP=0,5V

tStart=0,1

Declanare BT

tStop=1,1 tRET

Declanare BT cursa 2 u2[V]

u1[V]

0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 t[ms]

2 1

-1 -2

1


Baza de timp. Schema bloc

Generatorul de tensiune liniar variabil are rolul de a genera tensiunea liniar variabil, care

va fi aplicat pe plcile de deflexie orizontal n modul de funcionare y(t).

Generarea tensiunii liniar variabile se face de obicei prin ncrcarea unui condensator sub curent constant

I 0 C CD

K


Baza de timp. Schema bloc

Presupunem iniial condensatorul descrcat i comutatorul K nchis.

Tensiunea pe condensator va fi:

I 0 C CD

u f (t)

CD

K

( ) 0001 t

c

Iu t I dt t

C C= =

Baze de timp duble

Sunt necesare pentru a da posibilitatea vizualizrii unor detalii ale unei imagini, prin extinderea lor pe orizontal, realiznd astfel un efect de lup n domeniul timp.

Zona detaliat poate fi deplasat oriunde, pe coninutul unei imagini vizualizate cu viteza normal (fr detaliere).

Baze de timp duble

Vor fi necesare urmtoarele elemente: baz de timp principal (BTA), care permite

vizualizarea semnalului n ansamblu, cu un coeficient de deflexie CxA.

baz de timp secundar (BTB), mai rapid ca prima, folosit pentru vizualizarea zonei detaliate. Evident, coeficientul de deflexie al acesteia satisface condiia CxB < CxA.

Declanarea bazei de timp B trebuie s se produc dup un interval de timp (ntrziere) reglabil n raport cu declanarea bazei de timp A, pentru a putea deplasa zona vizualizat extins.

Baze de timp duble

Exist cteva configuraii utilizate. Baze de timp duble cu vizualizare separat (cu comutare

manual de pe imaginea de ansamblu, pe zona detaliat, cele dou imagini nefiind vizualizate simultan)

Baze de timp duble alternate. Cele dou imagini sunt vizualizate aparent simultan. n realitate, ele sunt reprezentate alternat, n dou desfurri succesive.

Baze de timp duble mixate. n acest caz o prim parte a desfurrii are loc cu baza de timp A, iar de la un moment ce poate fi reglat, cu viteza bazei de timp B, deci dilatat n timp.


www.comm.pub.ro

3. Msurarea tensiunilor i a curenilor electrici

3.1 Aspecte generale


Procesul de msurare

A msura nseamn a compara o mrime necunoscut, X, cu o alta, de aceeai natur, Xu, luat drept unitate:

unde m reprezint valoarea mrimii necunoscute X exprimat n uniti de msur Xu.

Mrimea de msurat se mai numete msurand. Indicaia aparatului de msur (valoarea m) este

perceput de un operator uman sau automat.

uX m X=


Procesul de msurare

Rezultatul msurtorii este ntotdeauna afectat de o eroare iar nivelul acesteia definete precizia cu care se realizeaz acea msurtoare.

Cauze erori: imperfeciune aparatul de msur, operator, factori perturbatori.

Rezultatul unei msurtori nu prezint nici un fel de importan practic dac nu se cunoate i precizia acestuia.


Unitatea de msur

Unitatea de msur este definit ca natur a mrimii (aceeai cu cea a msurandului).

Unitile de msur sunt grupate ntr-un sistem de uniti, care cuprinde un set de uniti de msur pentru mrimile

fundamentale (primare) i unitile de msur pentru mrimile derivate (definite

pe baza legilor fizicii pornind de la cele fundamentale)


Unitatea de msur

Sistemul internaional (SI) de uniti, are 7 uniti fundamentale: metrul m pentru distan, kilogramul kg pentru mas, secunda s pentru timp, amperul A pentru curentul electric, gradul Kelvin K pentru temperatur, candela cd pentru intensitatea luminoas, molul mol pentru cantitatea de substan

i unitile derivate conform legilor fizicii.


Unitatea de msur

Ansamblul mrimilor de natur electric i a unitilor de msur corespunztoare au la baz Curentul electric ca mrime fundamental i Amperul ca unitate fundamental corespunztoare.

Celelalte mrimi electrice i uniti sunt derivate din acesta i una sau mai multe alte mrimi fundamentale, respectiv din Amper i unitile fundamentale corespunztoare


Uniti de msur

n practic n afara unitilor de msur se utilizeaz multiplii i submultiplii acestora.

Submultiplii: Mili se noteaz cu m i reprezint 10-3 Micro se noteaz cu (miu) i reprezint 10-6 Nano se noteaz cu n i reprezint 10-9 Pico se noteaz cu p i reprezint 10-12

Multiplii:

Kilo se noteaz cu k i reprezint 10+3 Mega se noteaz cu M i reprezint 10+6 Giga se noteaz cu G i reprezint 10+9 Tera se noteaz cu T i reprezint 10+12 .

310 0.001 =


Uniti de msur de nivel

Anumite msurtori presupun furnizarea rezultatului unei msurtori prin comparaie cu o valoare de referin a mrimii respective. valoarea mrimii respective este complet determinat

dac se furnizeaz valoarea raportului i valoarea referinei.

De multe ori aceast raportare nu este perceput de operator n mod proporional, liniar, ci conform unei legi neliniare. De exemplu: nivelul sonor perceput are o caracteristic neliniar (logaritmic).



Nivelul sonor se definete prin relaia unde Y este intensitatea sonor, iar Y0 este intensitatea sonor de referin

(Y0 = 10-16 W/cm2) i corespunde pragului de audibilitate a urechii umane medii n banda de sensibilitate maxim a acesteia (1,5 2,5 kHz).

100

10logsYqY

=



Prin generalizare, nivelul reprezint dependena de natur logaritmic

se exprim n decibeli (dB). Denumirea a fost dat n onoarea lui Graham Bell.

1010logref

Xn

X=



Exemplu. Determinarea nivelului de putere disipat printr-un rezistor.

n cazul unui curent continuu ce trece prin rezistena

R:

U

I

E

Rg

R 1010log [ ]

ref

Pn dB

P=

222 2; ref

ref refUUP R I P R I

R R= = = =



n cazul unui curent alternativ:

unde I i U sunt amplitudinile curentului, respectiv tensiunii alternative aplicate rezistorului, iar Iref i Uref amplitudinile de referin corespunztoare

Rezult:

10 1020log 20log [ ]ref ref

U I dBU I

= =

2 22 2

;2 2 2 2

ref refref

R I UR I UP PR R

= = = =

1010logref

Pn

P=



n cazul n care mrimea de referin se evalueaz pe o alta rezisten (notat Rref), atunci relaia nu mai este valabil:

10 10

10 10

20log 10log

20log 10log [ ]ref ref

ref ref

U Rn

U RI R dB

I R

= =

= +



n comunicaii s-a generalizat referirea la puterea de referin Pref = 1mW Unitatea de msur se noteaz cu dBm (i se citete

decibel raportat la 1 mW). Se spune, de exemplu, c o staie radio are nivel al

puterii de emisie de 40 dBm dac aceasta este

1010log 40ref

Pn dBm

P= =

401010 10000 10

refP P mW W = = =



n telefonie se utilizeaz o rezisten de referin de 600.

La o putere de referin Pref = 1 mW rezult tensiunea de referin

n radiocomunicaii se prefer Rref = 50, la o putere de referin Pref = 1 mW rezult

0,775ref ref refU R P V= =

0,224ref ref refU R P V= =



Pentru o rezisten de referin de 1000. La o putere de referin Pref = 1 mW rezult

tensiunea de referin

n acest caz unitatea de msur este dB.

1ref ref refU R P V= =



De reinut. Indiferent de tipul de dB Pref = 1 mW. Dac Rref = 1000 avem dB i Uref = 1V. Dac Rref = 600 avem dBm i Uref = 0,775V. Dac Rref = 50 avem dBde radiofrecven i

Uref = 0,224V.



O alt unitate de msur de nivel utilizat deseori este neperul (Np), de la numele lui John Naper, inventatorul logaritmului natural.

n cazul msurrii cderii de tensiune sau a curentului printr-o rezisten R

1 Np = 8,686 dB.

1 ln [ ]2

ref

Pn Np

P=

ln ln [ ]ref ref

U In Np

U I= =

Date post:	16-Sep-2015
Category:	Documents
Upload:	mihai-marinescu
View:	215 times
Download:	0 times

METc_Curs_5

Documents