Ćwiczenie 8  Pomiary z wykorzystaniem oscyloskopu  

Program ćwiczenia   

1. Przygotowanie oscyloskopu do pomiaru – skompensowanie sondy pomiaro‐wej. 

2. Pomiar podstawowych parametrów sygnałów o różnych kształtach: metodą bezpośrednią, przy użyciu kursorów oraz automatyczną 

3. Wyznaczenie punktów charakterystyki amplitudowo‐częstotliwościowej czwórników  

4. Pomiar przesunięcia fazowego czwórników za pomocą oscyloskopu:  metodą bezpośrednią oraz metodą automatyczną 

5. Pomiar parametrów sygnału prostokątnego z przeregulowaniem  Wykaz przyrządów: 

• Oscyloskop cyfrowy Rigol DS1052E, sondy pomiarowe • Generator sygnałów Rigol DG1022 • Generator sygnałów sinusoidalnych o przełączanej częstotliwości 

   

Literatura [1] Zatorski  A.,  Rozkrut  A.: Miernictwo  elektryczne. Materiały  do  ćwiczeń  laboratoryj‐

nych. Skrypt AGH nr nr 1190/1990, 1334/1992, 1403/1994, 1585/1999 [2] Rydzewski J.: Oscyloskop elektroniczny. Warszawa, WKiŁ 1976 [3] Rydzewski J.: Pomiary oscyloskopowe. Warszawa, WKiŁ 1994 [4] Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A.: Metrologia elektryczna. Warszawa, WNT 1979 [5] Jellonek A., Gąszczak J., Orzeszkowski Z., Rymaszewski R.: Podstawy metrologii elek‐

trycznej i elektronicznej. Warszawa, PWN 1980 [6] Jellonek A., Karkowski Z.: Miernictwo radiotechniczne. Warszawa WNT, 1972 [7] Stabrowski M.M.: Cyfrowe przyrządy pomiarowe. Warszawa, PWN 2002 [8] Zatorski  A.: Metrologia  elektryczna.  Ćwiczenia  laboratoryjne.  Kraków, Wydz.  EAIiE 

AGH 2002. Skrypt nr 13 [9] Instrukcja obsługi oscyloskopu cyfrowego RIGOL serii DS1000 

Zakres wymaganych wiadomości  

•  Budowa i zasada działania oscyloskopu cyfrowego (jak w ćwiczeniu nr 3) 

• Zasady obsługi oscyloskopu cyfrowego (jak w ćwiczeniu nr 3) oraz zastosowa‐nia  oscyloskopu  do  pomiaru  częstotliwości,  czasu  i  fazy  różnymi metodami (np. metoda bezpośrednia, krzywych Lissajous), budowa i zastosowanie sondy pomiarowej 

• Zasada działania cyfrowych przyrządów służących do pomiaru częstotliwości, czasu i fazy. Błędy pomiaru: analogowe i cyfrowe.

 

1.  Przygotowanie oscyloskopu do pomiaru – skompensowanie sondy pomia‐rowej 

 Na admitancję wejściową oscyloskopu składa się reaktancja równolegle połą‐

czonych pojemności  (w granicach od 10 do 50 pF)  i  rezystancji  (zazwyczaj 1 MΩ dla prądu stałego lub m.cz.). Jeżeli badany układ jest oddalony od oscyloskopu, do pojemności wejściowej dodaje się pojemność układu połączeń. Najprostszym spo‐sobem jest połączenie wejścia oscyloskopu i jego masy z badanym układem dwo‐ma  przewodami.  Ten  sposób  łączenia może  być  stosowany  tylko w  niektórych przypadkach  i  jest  ograniczony  impedancją  źródła,  poziomem  sygnału,  pasmem częstotliwości, jakie powinno być zapewnione dla wiernego przeniesienia sygnału, oraz poziomem zewnętrznych zakłóceń. 

Pomiary słabych sygnałów wymagają – niezależnie od ich pasma częstotliwo‐ści –zastosowania kabla ekranowego, który zabezpieczy układ przed wnikaniem do niego  zakłóceń,  takich  np.  jak  tętnienia  sieci.  Dołączenie  kabla  współosiowego (koncentrycznego, BNC)  zwiększa pojemność wejściową oscyloskopu o kilkadzie‐siąt pF, co wpływa na wzrost obciążenia źródła badanego sygnału. 

W wielu pomiarach, w celu wiernego odtworzenia mierzonego  sygnału, ba‐dany punkt należy  łączyć  z oscyloskopem przez  specjalną  sondę o odpowiednio dużej  impedancji  wejściowej  i  parametrach  (np.  pasmo  częstotliwości,  stopień podziału  napięcia wejściowego)  odpowiednich  dla  danego  zastosowania.  Szcze‐gólnie wysokie wymagania są stawiane sondom przeznaczonym do pomiaru prze‐biegów, których widmo  rozciąga  się od pojedynczych herców do  setek, a nawet tysięcy megaherców. Przykładem sygnału o bardzo szerokim widmie są przebiegi prostokątne lub impulsowe o bardzo szybko zmieniającej się amplitudzie. Jednym z  typów  sond  często  stosowanych do obserwacji napięciowych  sygnałów  impul‐sowych są pasywne sondy RC.  

 Rysunek 1 Sonda RC o tłumieniu 1:10: a) schemat ideowy; b) układ zastępczy słuszny 

dla małych i średnich częstotliwości [2]  Na  rysunku 1 przedstawiono  schemat  ideowy  takiej  sondy oraz  jej  schemat 

zastępczy  dla małych  i  średnich  częstotliwości.  R1  jest  rezystorem  szeregowym umieszczonym wewnątrz ekranowanej obudowy sondy, C1 ‐ strojonym kondensa‐torem równoległym, R2 ‐ rezystancją wejściową oscyloskopu (zazwyczaj R2=1 MΩ), a  na  pojemność  zastępczą  Cz  składają  się  pojemność wejściowa  oscyloskopu  C4  i pojemność kabla C3. 

Wierne przeniesienie impulsu wymaga równomiernej charakterystyki często‐tliwościowej dzielnika R1, C1 i R2, Cz, co występuje wtedy, kiedy jest spełniony na‐stępujący warunek R1C1 = R2Cz. Ponieważ pojemność  zastępcza Cz nie  jest  ściśle określona,  to skompensowanie dzielnika uzyskuje się przez strojenie pojemności C1. Sondę stroi się, doprowadzając do  jej wejścia sygnał prostokątny z zewnętrz‐nego  generatora  przebiegów  prostokątnych  lub  poprzez wykorzystanie  sygnału prostokątnego generowanego przez wbudowany kalibrator oscyloskopu. Wypro‐wadzenia sygnału umożliwiającego kalibrację sondy, znajdują się na płycie czoło‐wej oscyloskopu. Trymer C1  jest dostępny do  strojenia przez otwór w obudowie sondy.  Na  rysunku  2  przedstawiono  przykładowe  przebiegi,  obserwowane  na ekranie oscyloskopu podczas kompensowania sondy. 

Rysuntliwości 1

osc Mimo 

początku imsacją wewniem eleme

Tłumieszą: R1 = 9 o  tłumieniwynosi 10 z 1/10 warobudowy.  

Komp

1) Należy Storage

nek 2 Kompe1 kHz. Zaokrącyloskopie, n

prawidłowempulsu mogwnętrznych  uentów czoła 

enie sygnałuMΩ, R2 = 1 u  1,  5,  50, MΩ, (dla prąrtości Cz  i ró

ensowanie s

przywrócić

e a następni

nsowanie soąglenie narożnawet przy p

ej kompensacą wystąpić zukładów  torósondy. 

u przez sondęMΩ stąd tłu100,  500,  1ądu stałego)ównolegle do

sondy pomia

ć  ustawienia

e Factory ‐> 

ondy RC sygnży impulsu wrawidłowej k

cji sondy (naaokrąglenia ów  pomiaro

ę wynosi R2mienie równ000.  Równo, a równolegołączonej po

arowej 

a  fabryczne 

Load 

nałem prostowystępuje w kompensacji 

a maksymaln(hook), spow

owych  oscylo

/(R1 + R2). Tna się 10. Spooległa  rezystgła pojemnoojemności za

oscyloskop

okątnym o czźle zestrojonsondy [2] 

ną płaskość gwodowane zoskopu  albo

Typowe wartotyka się rówancja wejściość wejściowakończenia s

u,  wybieraj

zęsto‐nym 

grzbietu), na złą kompen‐  zawilgoce‐

tości wyno‐wnież sondy iowa  sondy a składa się ondy do  jej 

ąc  przycisk 

 

 

2) Przełącznikiem na obudowie sondy pomiarowej ustawić jej tłumienie na war‐tość 10x a następnie podłączyć  ją z  jednej strony do wejścia kanału CH1  lub CH2 a z drugiej, do zacisku sygnału kalibrującego, znajdującego  się na płycie czołowej oscyloskopu, zgodnie z rysunkiem 3.  

 Rysunek 3 Sposób podłączenia sondy do zacisku sygnału kalibrującego [9] 

 3) Kolejnym  krokiem  kalibracji,  jest  wybranie  odpowiedniego  współczynnika 

wzmocnienia kanału w oscyloskopie. Jeżeli sonda zostanie podłączona do ka‐nału pierwszego i ma dziesięciokrotne tłumienie, wówczas wzmocnienie usta‐

la się poprzez naciśnięcie klawisza   CH1   oraz wybranie z menu: Probe warto‐

ści 10x.  

Uwaga!  Należy  zawsze  pamiętać  o  uwzględnieniu  nowego  współczynnika wzmocnienia  kanału oscyloskopu przy  zmianie  sondy, przy przełączeniu  tłu‐mienia sondy oraz przy zastępowaniu sondy przewodem koncentrycznym. 

4) Wejście kanału oscyloskopu należy skonfigurować do pracy w trybie sprzęże‐nia DC, wybierając  CH1 ‐> Coupling ‐> DC, dodatkowo należy wyłączyć ograni‐

czenie pasma przenoszenia CH1 ‐> BW Limit ‐> OFF. 

5) Po naciśnięciu przycisku AUTO następuje automatyczne dobranie skali czasu i amplitudy oraz poziomu wyzwalania w  taki  sposób, by na ekranie widoczny był stabilny obraz. 

6) Następnie należy ustawić  śrubę  regulacyjną  sondy w położeniu, dla  którego obserwuje  się  najmniejsze  zniekształcenia  sygnału  prostokątnego.  Regulację pojemności sondy należy wykonywać ostrożnie, bez używania siły. Śruba regu‐

lująca może znajdować się zarówno obok przełącznika tłumienia na uchwycie sondy jak i na obudowie gniazda BNC. Należy zaobserwować efekt „przekom‐pensowania” (różniczkowanie) i „niedokompensowania” (całkowanie). 

 2.  Pomiar podstawowych parametrów sygnałów o różnych kształtach 

 

Oscyloskop  umożliwia  przedstawienie  na  ekranie  zmienności  mierzonych przebiegów w czasie oraz pomiar ich parametrów, zarówno czasowych (np. okre‐su, częstotliwości, współczynnik wypełnienia) jak i amplitudowych (np. amplitudy, wartości międzyszczytowej, wielkości  przeregulowania,  prędkości  narastania  sy‐gnału). 

 A. Pomiary metodą bezpośrednią  W metodzie bezpośredniej częstotliwość  xf  (lub okres  xT ) wyznaczane są na 

podstawie następującej zależności:    

txxxx ClT

f⋅

==11

  (1) 

 gdzie:   xl    –  długość odcinka na ekranie odpowiadająca okresowi przebiegu  xT ,   txC  –  aktualnie nastawiona wartość stałej podstawy czasu.  

Wartość podstawy  czasu wyświetlana  jest na ekranie oscyloskopu w dolnej części, w polu Time  i wyznacza ona czas między działkami siatki wyświetlanej na ekranie. Wartość  ta  zależy  od możliwości  technicznych  oscyloskopu  i  zazwyczaj może się zmieniać od pojedynczych nanosekund na działkę (ang. ns/div) do kilku‐dziesięciu sekund na działkę (ang. s/div). Zmiana podstawy czasu możliwa jest przy pomocy pokrętła Scale w sekcji Horizontal. Przyciśnięcie pokrętła Scale umożliwia włączenie  funkcji  „powiększenia” wybranego  fragmentu  zarejestrowanego  prze‐biegu. Wykorzystanie zależności (1) możliwe jest w dowolnym oscyloskopie wypo‐sażonym w naniesioną na ekran  skalę oraz możliwą do określenia wartość pod‐stawy czasu. 

 1) Celem  pomiaru  jest wyznaczenie  częstotliwości  trzech  sygnałów  sinusoidal‐

nych.  Źródłem  sygnału  jest  zasilacz/generator  uniwersalny  lub  generator przedstawiony na rysunku 4 (zapytać prowadzącego). Wyjście generatora na‐

leży po

mi BNC

upling tości 1miarów

Rysunek

B. Za Stosow

w znacznym

xf   i  xT   bpomiaru  dstawy czas

 Przycis

Dostępny nkursorów: 

1. tryrównowwy

2. tryniecycsyg

odłączyć z os

C. Kanał osc

‐> DC. Dodax. Przyjmujew należy zano

k 4 Generato

astosowanie 

wany w ćwicm stopniu ubez  konieczn

ługości  okreu.  

sk   Cursor   wna stanowisk

b manualny wnoległe kurwe), pozycjaym oknie, b śledzenia e  zarówno ach się  linii pognale”, 

scyloskopem

cyloskopu na

atkowo należe się,  że kabeotować w ta

r przebiegówczęst

kursorów d

zeniu oscylołatwiają pomności  stosow

esu w  jedno

w grupie MEku cyfrowy o

( Cursor    ‐>rsory, mierząa kursorów o

( Cursor   ‐>mplitudy  jakoziomych  i p

m kablem kon

ależy  skonfig

ży zmienić wel koncentrybeli znajdują

w sinusoidalntotliwościach

o pomiarów

oskop cyfrowmiary. Za  ichwania wzoru 

stkach  długo

ENU włącza oscyloskop  f

> Mode  ‐> Mące amplitudoraz  ich odle

Mode ‐> Trak  i czasu, kupionowych, k

ncentrycznym

gurować w  t

wzmocnienie yczny nie  tłuącej się w ko

nych o przełąh f1‐f4 

w  

wy wyposażoh pomocą m(1),  czyli  be

ości  oraz  od

możliwość kfirmy Rigol p

Manual) w ktdę  (kursory egłość wyśw

ack) umożliwrsory mają pktórych przec

m zakończon

trybie DC:   C

kanału (Proumi sygnału. nspekcie.  

 

ączanych, nie

ny jest w kuożna zmierzez  potrzeby 

dczytywania 

korzystania zposiada trzy 

tórym dostępoziome)  luietlana  jest 

wia jednoczepostać dwóccięcie przesu

nym wtyka‐

CH1    ‐> Co‐

be) na war‐Wyniki po‐

eznanych 

rsory, które zyć wartości „ręcznego” 

stałej  pod‐

z kursorów. tryby pracy 

pne są dwa b czas  (pio‐w dodatko‐

esne śledze‐ch krzyżują‐uwa się „po 

3. tryb automatyczny ( Cursor    ‐> Mode  ‐> Auto) umożliwia wizualną ocenę poprawności pomiarów wykonywanych w trybie Pomiaru Automatyczne‐go  (ang. Automatic Measurements). Po włączeniu  tej opcji, podczas po‐miarów kursory automatycznie wskazują mierzoną wartość (np. amplitudę czy też okres). Jeżeli nie są włączone pomiary automatycznie, kursory się nie pojawiają.  

Przełączanie między kursorami oraz przesuwanie pozycji kursorów wykonuje się wielofunkcyjnym pokrętłem ( ). 

 2) Używając kursorów w trybie manualnym lub śledzenia należy zmierzyć często‐

tliwość  trzech  sygnałów  sinusoidalnych  zapisując wyznaczone  częstotliwości oraz amplitudy sygnałów w  tabeli. Należy porównać wyniki pomiarów z czę‐stotliwościami  wyznaczonymi  metodą  bezpośrednią  (wartości  zmierzonych metodą bezpośrednią częstotliwości należy  skopiować z poprzedniego punk‐tu). 

  C. Pomiary automatyczne 

 Nowoczesne  oscyloskopy  cyfrowe  posiadają  zazwyczaj  możliwość  automa‐

tycznego wykonywania pomiarów podstawowych parametrów sygnałów. Oscylo‐skop dostępny na stanowisku  laboratoryjnym posiada możliwość pomiaru 20 pa‐rametrów,  zarówno  czasowych  (oznaczenia:  Freq,  Period,  Rise  Time,  Fall  Time, Delay1‐2 , Delay1‐2 , +Width, ‐Width, +Duty, ‐Duty) jak  i amplitudowych (ozna‐czenia: Vpp, Vmax, Vmin, Vtop, Vbase, Vamp, Vavg, Vrms, Overshoot, Preshoot). 

Włączenie  trybu  automatycznych  pomiarów  odbywa  się  poprzez wciśnięcie klawisza Measure w grupie MENU a następnie wybranie źródła sygnału do pomia‐rów Source  ‐> CH1  lub CH2. Opcja Display All umożliwia wyświetlenie na ekranie 18 mierzonych wartości w postaci tabelki. W tym trybie nie są wyświetlane opóź‐nienia fazowe między sygnałami (wielkości „Delay1‐2 ” oraz „Delay1‐2 ”). Jeżeli dana wielkość  nie może  być  zmierzona, wówczas w miejscu wartości  liczbowej pojawiają się gwiazdki.  

Zamiast  tabelki możliwe  jest  również wyświetlenie w  dolnej  części  ekranu trzech parametrów mierzonych  automatycznie. W  celu wyświetlenia na  ekranie wyników  pomiarów  danego  parametru  sygnału  należy  w menu  kontekstowym nacisnąć przycisk Voltage lub Time i wybrać dany parametr. 

 3) Należy połączyć pierwszy kanał oscyloskopu z pierwszym kanałem generatora 

uniwersalnego (Rigol) przewodem koncentrycznym (rysunek 5).  

 

Rysunek 5 Układy do pomiaru częstotliwości sygnału z generatora  za pomocą oscyloskopu 

 4) Następnie, przy pomocy generatora należy wygenerować sygnał prostokątny  

o  wartości  międzyszczytowej  1V,  częstotliwości  1kHz,  wypełnieniu  20%  (Square‐>DtyCyc) oraz składowej stałej o wartości 1V. 

5) Kilkakrotnie zmieniając  tryb sprzężenia wejścia kanału pierwszego oscylosko‐pu  ( CH1    ‐> Coupling  ‐> DC  lub AC  lub GND), należy  zaobserwować wpływ  zastosowanego sprzężenia na rejestrowany sygnał.  

6) Następnie należy zmniejszyć amplitudę sygnału prostokątnego z 1V na 10mV oraz  powtórzyć  obserwacje wpływu  rodzaju  sprzężenia  na mierzony  sygnał (punkt 5). 

7) Używając  trybu automatycznych pomiarów należy zmierzyć parametry gene‐rowanego sygnału przy sprzężeniu DC oraz AC, wyniki należy zapisać w tabeli znajdującej się w konspekcie.   

3.   Wyznaczenie punktów charakterystyki amplitudowo‐częstotliwościowej czwórników  

 Celem pomiaru jest wyznaczenie kilku punktów charakterystyki amplitudowo‐

częstotliwościowej  ( )fAA =  czwórnika  liniowego, którym  jest  filtr dolnoprzepu‐stowy II‐go rzędu.  

 1) Do badanego czwórnika należy podłączyć generator oraz dwa kanały oscylo‐

skopu zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku 6. Do podłączenia sygnałów pomiarowych do oscyloskopu należy użyć dwóch skompensowanych 

sond  pomiarowych.  Obydwa  wejścia  oscyloskopu  należy  skonfigurować  do pracy w trybie sprzężenia DC.  

 

Rysunek 6 Schemat układu do wyznaczania charakterystyki  amplitudowo‐częstotliwościowej czwórnika liniowego  

(pasywny filtr dolnoprzepustowy II rzędu). 

 2) Badany czwórnik należy zasilić z generatora sygnałem sinusoidalnym o warto‐

ści międzyszczytowej 10V, bez składowej stałej.  

3) Należy zmieniać częstotliwość generatora w zakresie od kilkudziesięciu Hz do takiej częstotliwości, dla której amplituda sygnału na wyjściu filtru maleje stu‐krotnie.  Zmieniając  częstotliwość  generowanego  sygnału  należy  oszacować pasmo przenoszenia  filtru, w którym amplituda  sygnału wyjściowego  z  filtru zmienia  się w  sposób nieznaczny  (

5) Następnie, należy obliczyć tłumienie filtra ( ][log20 10 dBK wewy

UU

u = ). Do odczy‐tu  amplitudy  należy  użyć  kursorów  (tryb  śledzenia)  lub  pomiarów  automa‐tycznych. 

 4.  Pomiar przesunięcia fazowego czwórników za pomocą oscyloskopu  metodą bezpośrednią oraz metodą automatyczną 

Celem  pomiaru  jest  wyznaczenie  kilku  punktów  charakterystyki  fazowo‐częstotliwościowej  ( )fϕϕ=   czwórnika  liniowego,  którym  jest  filtr dolnoprzepu‐stowy  II‐go  rzędu. Pomiar przesunięcia  fazowego za pomocą oscyloskopu można wykonać dwoma metodami:  

 a)  metodą bezpośrednią Obserwując  na  ekranie  oscyloskopu  sygnały  wejściowy  i  wyjściowy  filtru  

(rysunek 7a) można wyznaczyć przesunięcie fazowe między nimi na postawie na‐stępującej zależności: 

ba⋅=360ϕ [°]  (2) 

 

 

 

Rysunek 7. Ilustracja zasady pomiaru przesunięcia fazowego za pomocą oscylo‐skopu:  a) metodą bezpośrednią, b) metodą elipsy 

 Stosowany w ćwiczeniu oscyloskop wyposażony jest w kursory, które umożli‐

wiają automatyczny odczyt przedziału czasu Δt, będącego odległością między po‐czątkami faz sygnałów. Dodatkowo, możliwe  jest wykorzystanie kursorów do po‐

miaru  okresu  T  sygnału.  Przesunięcie  fazowe  może  być  wówczas  wyznaczone  z zastępującej zależności (por. rysunek 6a): 

TtΔ

⋅=360ϕ [°]  (3) 

W przypadku oscyloskopu Rigol używanego podczas ćwiczeń, wielkości prze‐sunięcia fazowego może być również zmierzona w trybie automatycznym. Wybra‐nie Measure‐>Time‐>Delay1_2   umożliwia  pomiar  opóźnienia  kanału  drugiego względem pierwszego przy narastającym zboczu, zaś Delay1_2  przy zboczu opa‐dającym.  

 b) metodą elipsy W metodzie  elipsy wykorzystuje  się  specjalny  tryb  pracy  oscyloskopu:  tryb  

X‐Y, w którym poziomy przesuw sygnałów (tzw. „podstawa czasu”) zostaje wyłą‐czony.  Rejestrowane  wartości  sygnałów  z  dwóch  kanałów  prezentowane  są w postaci punktów na ekranie. Sygnał z kanału pierwszego odpowiada za współ‐rzędne na osi X zaś  sygnał z kanału drugiego, za współrzędne na osi Y. Tryb X‐Y włącza się poprzez wybranie klawisza MENU a następnie Time Base ‐> X‐Y.  

 Jeżeli do wejść oscyloskopu doprowadzi się sygnały sinusoidalne przesunięte 

w  fazie, wówczas  na  ekranie  otrzymuje  się  przebiegi w  postaci  linii,  elipsy  lub okręgu. Kształt zależy od wielkości przesunięcia fazowego.  Po uzyskaniu na ekra‐nie  oscyloskopu  obrazu  elipsy  (rysunek  7b),  na  podstawie  jej wymiarów można wyznaczyć przesunięcie fazowe między sygnałami np. z zależności (4): 

mm Xx

Yy 00 arcsinarcsin ==ϕ [°]  (4) 

 1) Do badanego czwórnika należy podłączyć generator oraz dwa kanały oscylo‐

skopu zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku 6. Do podłączenia sygnałów pomiarowych do oscyloskopu należy użyć dwóch skompensowanych sond  pomiarowych.  Obydwa  wejścia  oscyloskopu  należy  skonfigurować  do pracy w trybie DC.  

2) Badany czwórnik należy zasilić z generatora sygnałem sinusoidalnym. Podczas pomiarów wartość amplitudy  sygnału  z generatora powinna być  rzędu  kilku woltów, bez składowej stałej.  

3) Używając metody elipsy należy oszacować pasmo częstotliwości, dla których zmienia się przesunięcie fazowe między sygnałami na wyjściu i wejściu czwór‐nika. W  tym celu należy przełączyć oscyloskop do  trybu X‐Y  (przycisk MENU  

w sekcji Horizonal, następnie Time Base ‐> X‐Y). Należy zmieniać częstotliwość generatora w zakresie od kilkudziesięciu Hz do częstotliwości  gf , której od‐powiada zanik sygnału na wyjściu czwórnika (ponad stukrotne tłumienie). 

4) Następnie, używając metody automatycznej, należy dokonać pomiaru przesu‐nięcia fazowego dla siedmiu częstotliwości wyznaczonych podczas pomiarów charakterystyki  amplitudowo‐częstotliwościowej. W  tym  celu należy  zmienić tryb  pracy  oscyloskopu  na  Y‐T  (wybierając MENU  ‐>  Time Base  ‐>  Y‐T),  na‐stępnie wybierając Measure‐>Time‐>Delay1_2  zmierzyć wielkość opóźnienia między sygnałami. Na podstawie opóźnienia obliczyć wielkość przesunięcia fa‐zowego. Wyniki pomiarów należy zapisać w tabeli znajdującej się w konspek‐cie.  

5. Pomiar parametrów sygnału prostokątnego z przeregulowaniem  

1) Należy połączyć pierwszy kanał oscyloskopu CH1 z pierwszym kanałem gene‐ratora uniwersalnego (Rigol) przewodem koncentrycznym (rysunek 8).  

  

 

Rysunek 8 Układy do pomiaru częstotliwości sygnału z generatora  za pomocą oscyloskopu 

 2) W generatorze należy wybrać sygnał arbitralny, poprzez naciśnięcie przycisku 

Arb  i wybranie z menu: Load  ‐> Buildin  ‐> Engine  ‐> StepResp zatwierdzając wybór  Select,  następnie  należy  ustalić wartość międzyszczytową  sygnału  na 5V, częstotliwość 1kHz oraz brak napięcia stałego. 

3) W oscyloskopie należy zmienić tryb wyzwalania na zbocze opadające. W tym celu  nacisnąć  przycisk  MENU  z  sekcji  Trigger  a  następnie  w  menu  

Mode  ‐>  Edge. Następnie  należy  ustalić  rodzaj  zbocza  na  zbocze  opadające  ( Slope ‐> Falling ) 

4) Posługując się kursorami należy zmierzyć występujące w sygnale:  a) parametry  amplitudowe zdefiniowane na rysunku 9 b) parametr czasowe zdefiniowane na rysunku 10  Wyniki pomiarów należy umieścić na  rysunkach, dodatkowo zaznaczając po‐ziom napięcia odniesienia (GND). 

5) Otrzymane wartości liczbowe należy porównać z wynikami pomiarów automa‐tycznych. 

 Rysunek 9 Sposób wyznaczania parametrów napięciowych sygnału prosto‐kątnego lub impulsowego: Overshoot – przeregulowanie na zboczu  narastającym, Preshoot ‐ przeregulowanie na zboczu opadającym [9] 

  

 Rysunek 10 Sposób wyznaczania parametrów czasowych sygnału prostokąt‐

nego lub impulsowego: Rise Time ‐  czas narastania, Fall Time – czas opadania,  Width – szerokość [9]