Działają w tym trybie jako dwa niezależne 8-bitowe liczniki



Pobieranie 480,29 Kb.
Strona1/5
Data26.02.2018
Rozmiar480,29 Kb.
  1   2   3   4   5


Politechnika



Białostocka

Wydział Elektryczny

Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Temat ćwiczenia: Oscyloskop cyfrowy HP54522A

Numer ćwiczenia: 12



Laboratorium z przedmiotu:

Miernictwo Elektroniczne

Kod:

Opracował:



Mgr inż. Eugeniusz Olech

2002



  1. Wprowadzenie.




    1. Grupy oscyloskopów.

Obecnie produkowane oscyloskopy można podzielić na następujące grupy:



  • oscyloskopy analogowe;

  • oscyloskopy z lampą pamiętającą;

  • oscyloskopy próbkujące;

  • oscyloskopy cyfrowe.

W oscyloskopie analogowym obraz przebiegu jest rysowany na ekranie lampy oscyloskopowej w czasie rzeczywistym, tzn. że plamka świetlna porusza się na ekranie dokładnie w takt zmian przebiegu i upływu czasu.

Oscyloskop z lampą pamiętającą jest to oscyloskop analogowy wyposażony w specjalną lampę pamiętającą, która umożliwia obserwację obrazu przebiegu jak w oscyloskopie ze zwykłą lampą (tj. w czasie rzeczywistym), lub zapamiętanie wewnątrz lampy obrazu przebiegu jednorazowego lub powtarzalnego i wyświetlanie go przez pewien czas na ekranie. Oscyloskop taki umożliwia pomiar przebiegów wolnozmiennych, jednorazowych oraz porównanie przebiegów występujących w różnym czasie.

Oscyloskop próbkujący jest przeznaczony do pomiarów bardzo szybkich przebiegów powtarzalnych. Działanie oscyloskopu próbkującego polega na sukcesywnym pobieraniu próbek sygnału, kolejno z innego fragmentu przebiegu za każdym następnym okresem, a następnie złożeniu całego obrazu z kropek próbek i wyświetleniu go na ekranie.

Działanie oscyloskopu cyfrowego polega na pobieraniu próbek badanego sygnału, równych wartości chwilowej sygnału w czasie próbkowania, oraz po zamianie próbki na słowo cyfrowe zapamiętaniu go w pamięci cyfrowej. Przy pomiarze przebiegów powtarzalnych próbki mogą być pobierane analogicznie jak w oscyloskopie próbkującym w sposób przypadkowy. Natomiast przy pomiarze przebiegu jednorazowego próbki są pobierane w czasie rzeczywistym, próbka za próbką w czasie trwania przebiegu.




    1. Rodzaje próbkowania sygnałów.

W oscyloskopach są stosowane trzy metody próbkowania:



  • próbkowanie ekwiwalentne (equivalent time sampling);

  • próbkowanie przypadkowe (random sampling);

  • próbkowanie w czasie rzeczywistym (real time sampling).

Próbkowanie ekwiwalentne

Ta technika próbkowania jest najczęściej stosowana. Sygnał mierzony zostaje doprowadzony do układu próbkującego i do układu wyzwalania.



Układ wyzwalania generuje impulsy wyzwalające, położone stale w tym samym miejscu mierzonego sygnału. Impulsy wyzwalające sterują próbkującą podstawę czasu, która generuje impulsy próbkujące, przesunięte w czasie w stosunku do impulsu wyzwalającego o wzrastający za każdym razem odcinek czasu: nt. Tak więc mierzony przebieg powtarzalny za każdym kolejnym swym okresem jest próbkowany w coraz to innym, przesuniętym o t miejscu (rys.2).



Rys.2. Zasada działania próbkowania sekwencyjnego

Każda pobrana próbka zostaje zapamiętana, a następnie odtworzona na ekranie w innej, tzw. ekwiwalentnej skali czasu. Ze względów technicznych trudno jest pobierać próbki częściej niż co ok. 1 s. Tak więc przy pomiarze sygnałów o częstotliwości większej od 1 MHz (w danym konkretnym rozwiązaniu) próbkowanie nie zachodzi co każdy okres, jak na rys.2, a co n okresów. Przy odpowiednio dużej liczbie kropek, z których został złożony przebieg ekwiwalentny, obraz robi wrażenie ciągłego.

Aby umożliwić oglądanie przedniego zbocza mierzonego impulsu, impuls wyzwalający musi poprzedzać przednie zbocze, co można osiągnąć przez wstawienie linii opóźniającej przed układem próbkującym lub przez zewnętrzne wyzwalanie próbkującej podstawy czasu impulsem wyprzedzającym (pre-trigger signal) mierzony przebieg. Niezbędny czas wyprzedzenia jest rzędu kilkudziesięciu ns.
Próbkowanie przypadkowe

Jeżeli linia opóźniająca nie może być stosowana (każda linia pogarsza pasmo), a impuls wyprzedzający jest nie osiągalny, to oglądanie przedniego zbocza mierzonego przebiegu umożliwia technika nazwana próbkowaniem przypadkowym. Układ próbkujący działa tu analogicznie jak przy próbkowaniu sekwencyjnym, z tą różnicą, że próbki są pobierane chaotycznie, w sposób przypadkowy. Obraz odtworzony na ekranie nie składa się z kropek kolejno po sobie występujących, ale z kropek rozmieszczonych chaotycznie i z różną gęstością (rys.3). Aby umieścić każdą kropkę na ekranie w jej właściwym położeniu (we współrzędnych X, Y), pobraniu każdej próbki musi towarzyszyć zapamiętanie dwu informacji:



  • w kierunku osi Y jest zapamiętana chwilowa wartość napięcia (analogicznie jak przy próbkowaniu sekwencyjnym);

  • w kierunku osi X jest zapamiętany odstęp czasu, jaki wystąpił pomiędzy impulsem próbkującym a impulsem wyzwalającym.



Rys.3. Zasada działania próbkowania przypadkowego
Próbkowanie w czasie rzeczywistym

Aby przyspieszyć tworzenie obrazu ekwiwalentnego stosuje się technikę próbkowania w czasie rzeczywistym. Układ generujący próbki pracuje z maksymalną częstotliwością, dzięki czemu w czasie trwania jednego okresu przebiegu pobiera się wiele próbek (rys.4). Tak więc każdej pobranej próbce towarzyszy pojawienie się kropki na ekranie. Czas rysowania obrazu na ekranie jest równy czasowi mierzonego odcinka przebiegu.





Rys.4. Zasada działania próbkowania w czasie rzeczywistym

  1   2   3   4   5


©operacji.org 2017
wyślij wiadomość

    Strona główna