Risposta in frequenza e misuratore della risposta di fase (Bode Plotter)

Il Bode Diagram Meter (o Lost Bode) è progettato per misurare la risposta in frequenza e la risposta di fase dei circuiti elettrici.

Il pannello frontale del misuratore AFC-PFC (misuratore del diagramma di Bode) è mostrato in Fig. 1.12.

Lo strumento consente di analizzare le caratteristiche di ampiezza-frequenza (quando viene premuto il pulsante MAGNITUDE, abilitato per impostazione predefinita) e le caratteristiche di frequenza di fase (quando viene premuto il pulsante PHASE) con una scala logaritmica (il pulsante LOG è abilitato per impostazione predefinita) o lineare (pulsante LIN) lungo gli assi Y (VERTICALE) e X (ORIZZONTALE). L'impostazione del contatore consiste nella selezione dei limiti per la misura del coefficiente di trasmissione e della variazione di frequenza tramite i pulsanti nelle finestre A - valori massimi e I - valori minimi. Il valore della frequenza e il valore corrispondente del guadagno o della fase sono indicati nelle finestre nell'angolo inferiore destro del misuratore.

Il dispositivo è collegato al circuito esaminato utilizzando i terminali IN (ingresso) e OUT (uscita). I terminali di sinistra dei morsetti sono collegati, rispettivamente, all'ingresso e all'uscita del dispositivo in prova e quelli di destra al bus comune. È necessario collegare un generatore di funzioni o un'altra sorgente all'ingresso del dispositivo. tensione alternata, mentre le impostazioni in questi dispositivi non sono necessarie.

2. Parte pratica

1. Misurare i parametri del segnale dell'oscillatore armonico utilizzando un oscilloscopio e un voltmetro. 1.1. Montare lo schema di misurazione (Fig. 1.13).

1.1.1. Disegnare sul rapporto un diagramma temporale di un segnale armonico con ampiezza U m \u003d 5 V e frequenza / \u003d 2 kHz, che mostri le unità di misura lungo gli assi, nonché l'ampiezza e il periodo.

1.2. Impostare all'uscita dell'i-generator un segnale armonico con un'ampiezza U M \u003d 5 V e una frequenza / ^ 2 kHz.

1.3. Ottieni sullo schermo dell'oscilloscopio un'immagine stabile, illimitata dall'alto, lungo l'asse K, un'immagine di 2-3 periodi di un segnale armonico all'interno dell'intero schermo lungo l'asse X.

Ciò si ottiene regolando la sensibilità del canale A sull'asse Y (interruttore V / Div), il tempo di scansione sull'asse X (interruttore Time / Div) e impostando l'oscilloscopio sulla sincronizzazione interna sul canale A con un trigger di scansione su un fronte positivo del segnale di ingresso.

1.4. Misurare l'ampiezza U m del segnale armonico con un oscilloscopio. La misurazione dell'ampiezza si riduce al calcolo con la formula (Fig. 1.14) ˸

Vm - K a, dove H t è l'ampiezza dell'immagine del segnale in divisioni della scala lungo l'asse Y, K y è il fattore di scala lungo l'asse K (il valore dell'interruttore V / Div).

È molto più facile misurare l'ampiezza del segnale se si passa al pannello anteriore ingrandito dell'oscilloscopio (premendo il pulsante ZOOM). Misurare l'ampiezza del segnale usando l'attaccatura dei capelli e confrontarla con il valore misurato in precedenza.

1.5. Misurare l'ampiezza del segnale armonico con un voltmetro. Il display del multimaster mostra il valore effettivo (effettivo) della tensione alternata 1 / l. Calcola l'ampiezza del segnale utilizzando la formula

e confrontare con misurati in precedenza.

1.6. Misurare il periodo con un oscilloscopio e calcolare la frequenza del segnale in esame. La misurazione del periodo si riduce al calcolo ᴇᴦο secondo la formula (vedere Fig. 1.14) ˸

Misuratore della risposta in frequenza e della risposta di fase (Bode Plotter) - concetto e tipi. Classificazione e caratteristiche della categoria "Misuratore di risposta in frequenza e risposta di fase (Bode Plotter)" 2015, 2017-2018.

Il pannello frontale del misuratore AFC-PFC è mostrato in Fig. 19. Lo strumento è progettato per analizzare le caratteristiche ampiezza-frequenza (quando viene premuto il pulsante MAGNITUDE, abilitato di default) e fase-frequenza (quando viene premuto il pulsante PHASE) con scale logaritmiche (pulsante LOG, abilitato di default) o lineari (pulsante LIN) lungo l'asse Y (VERTICALE) e X (ORIZZONTALE). L'impostazione del contatore consiste nella selezione dei limiti per la misura del coefficiente di trasmissione e della variazione di frequenza tramite i pulsanti nelle finestre F- massimo e io- valore minimo.

Il valore della frequenza e il valore corrispondente del coefficiente o della fase di trasmissione sono indicati nelle finestre nell'angolo inferiore destro del misuratore. I valori questi valori in singoli punti, la risposta in frequenza o la risposta di fase può essere ottenuta utilizzando l'attaccatura dei capelli verticale situata in stato originale all'origine delle coordinate e spostati lungo il grafico con il mouse o con i pulsanti ←, →. I risultati della misurazione possono anche essere scritti in un file di testo. Per fare ciò, premere il pulsante SALVA e specificare il nome del file nella finestra di dialogo (per impostazione predefinita, viene suggerito il nome del file schematico). Così ottenuto file di testo "* .Scp" AFC e PFC sono presentati in forma tabulare.

Figura: 19. Strumento di misura della risposta in frequenza e della risposta di fase.

Il dispositivo è collegato al circuito esaminato utilizzando i terminali IN (ingresso) e OUT (uscita). I terminali di sinistra delle pinze sono collegati rispettivamente all'ingresso e all'uscita del dispositivo in prova e quelli di destra al bus comune (massa). Un generatore funzionale o un'altra sorgente di tensione alternata deve essere collegato all'ingresso del dispositivo e non sono necessarie impostazioni in questi dispositivi.

Analizzatore di spettro

Un analizzatore di spettro viene utilizzato per misurare l'ampiezza di un'armonica a una data frequenza. Può anche misurare la potenza del segnale e dei componenti di frequenza, determinare la presenza di armoniche nel segnale. I risultati dell'analizzatore di spettro vengono visualizzati nel dominio della frequenza, non nel dominio del tempo. In genere, un segnale è una funzione del tempo e per misurarlo viene utilizzato un oscilloscopio. A volte è previsto un segnale sinusoidale, ma può contenere armoniche aggiuntive, di conseguenza, è impossibile misurare il livello del segnale. Se il segnale viene misurato con un analizzatore spettrale, si ottiene la composizione in frequenza del segnale, ovvero si determina l'ampiezza delle armoniche fondamentali e aggiuntive.

Wattmetro.

Il dispositivo è progettato per misurare potenza e fattore di potenza.

Sonda corrente.

La sonda di corrente è progettata per misurare i valori di corrente in qualsiasi sezione del circuito del circuito simulato.

Sonda di misura.

Mostra le tensioni e le correnti dirette e alternate nella sezione del circuito, nonché la frequenza del segnale.

Il concetto di strumenti virtuali è un modo semplice e veloce per vedere il risultato simulando eventi reali. Il principio di funzionamento di tutti gli strumenti Multisim (collegamento al circuito, uso) è identico al principio di funzionamento degli analoghi reali di questi dispositivi. Per aggiungere un dispositivo virtuale al campo di lavoro del programma, fare clic con il tasto sinistro del mouse sulla sua icona nel pannello "Dispositivi" e posizionarlo con il mouse nel punto desiderato dello schema. Per visualizzare il pannello frontale del dispositivo, è necessario fare doppio clic con il tasto sinistro del mouse sull'icona del dispositivo nel diagramma. Dopo che il pannello si apre, fallo impostazioni richieste simile a come lo faresti sul pannello di un dispositivo reale. Il principio di connessione degli strumenti virtuali agli elementi del circuito è lo stesso degli altri componenti del circuito. Consideriamo in dettaglio il lavoro con dispositivi virtuali come l'analizzatore logico e il plotter Bode.

Analizzatore logico

Un analizzatore logico è un dispositivo progettato per monitorare lo stato degli elementi logici dei dispositivi elettronici digitali durante lo sviluppo di sistemi di grandi dimensioni, nonché per la risoluzione dei problemi. L'analizzatore logico dispone di 16 uscite per raccogliere i segnali dal circuito in esame. Inoltre, questo VI è dotato di tre ingressi trigger: C (trigger esterno), Q (ingresso trigger selettivo), T (ingresso trigger mascherato).

Dimostriamo il funzionamento di questo dispositivo. Per generare segnali, utilizzeremo due generatori funzionali, che configureremo in modo che generino impulsi rettangolari con frequenze diverse - nel nostro caso, 1 kHz e 5 kHz. Colleghiamo i pin dei generatori di funzioni ai pin di pickup dell'analizzatore logico utilizzando conduttori di diversi colori, a seguito dei quali gli impulsi rettangolari sul diagramma dell'orologio dell'analizzatore logico verranno visualizzati anche in diversi colori. Iniziamo la simulazione del circuito, apriamo il pannello frontale dell'analizzatore logico. L'icona dell'analizzatore logico, la connessione al circuito e il suo pannello frontale sono mostrati nella Figura 1. La Figura 2 mostra le finestre delle impostazioni per i generatori di funzioni XFG1 e XFG2.

Figura: 1. L'icona dell'analizzatore logico, la connessione al circuito e il suo pannello frontale

Figura: 2. Finestre delle impostazioni per i generatori di funzioni XFG1 e XFG2

Diamo uno sguardo più da vicino al pannello frontale dell'analizzatore logico. Sedici interruttori sul lato sinistro del pannello corrispondono a sedici canali di prelievo del segnale. Gli interruttori si attivano se le uscite dell'analizzatore sono collegate ai nodi del circuito digitale, altrimenti, quando i canali dell'analizzatore sono liberi, gli interruttori sono inattivi. La colonna successiva mostra i nomi dei nodi del circuito corrispondenti ai canali dell'analizzatore ad essi collegati. Dopo aver avviato la simulazione del circuito, l'analizzatore logico prende i valori di input dai suoi pin e visualizza i dati ricevuti sotto forma di impulsi rettangolari su un grafico dell'orologio nel dominio del tempo del pannello frontale. L'uscita inizia dal canale 1. La parte inferiore del dominio del tempo visualizza i segnali ricevuti dagli ingressi trigger dell'analizzatore. Inoltre, il dispositivo è dotato di due cursori per effettuare misurazioni nel dominio del tempo. Nella parte inferiore del pannello frontale del dispositivo in questione è presente un pannello di controllo, sul lato sinistro del quale sono presenti tre pulsanti:

• Stop (stop analisi);
• "Reset" (cancella lo schermo dell'area temporale);
• Schermo (inverte il colore dello schermo nel dominio del tempo).

Nella parte centrale del pannello di controllo è presente una finestra di lettura del cursore, in cui sono presenti tre campi:

• "T1" (letture del cursore T1);
• "T2" (letture del cursore T2);
• "T2-T1" (spostamento temporale tra i cursori).

I pulsanti freccia consentono di modificare il valore delle letture del cursore verso l'alto o verso il basso. Il codice della posizione del cursore viene visualizzato nel campo Codice di input, che si trova dietro il campo di lettura del cursore.

Sul lato destro del pannello di controllo è presente una finestra dei parametri di lancio, in cui nel campo "Time / Div" è possibile impostare il numero di cicli di clock per divisione. La regolazione dei parametri di clock dei segnali di ingresso può essere eseguita utilizzando il pulsante "Setup", che si trova nel gruppo "Sweep" della finestra dei parametri di trigger. Dopo aver cliccato su questo pulsante si aprirà la finestra "Impostazioni di sincronizzazione" (Fig. 3), in cui si configurano i seguenti parametri:

• "Sorgente" - sorgente degli impulsi di sincronizzazione (esterni o interni), il parametro viene impostato impostando l'interruttore nella posizione desiderata;
• "Frequenza di clock" - impostata inserendo un valore dalla tastiera in questo campo;
• "Identifier" - imposta il livello attivo del segnale di sincronizzazione (0 o 1);
• "Discretizzazione" - vengono impostati i parametri di campionamento del segnale prima della soglia, dopo la soglia, nonché il valore di soglia.

Figura: 3. Finestra "Impostazioni di sincronizzazione"

Personalizzazione condizioni supplementari L'analizzatore viene avviato nella finestra "Impostazioni di avvio" (Fig. 4). Questa finestra può essere richiamata dalla finestra dei parametri di avvio tramite il pulsante "Setup" situato nel gruppo "Livello". La finestra viene utilizzata per impostare una maschera per il filtraggio dei livelli logici e la sincronizzazione dei segnali di ingresso. Affinché le modifiche abbiano effetto, fare clic sul pulsante "Accetta".

Figura: 4. Finestra "Avvia preferenze"

Bode plotter.

Il plotter Bode è progettato per analizzare le caratteristiche ampiezza-frequenza e fase-frequenza e rappresentarle in scala lineare o logaritmica. Questo strumento è particolarmente utile per analizzare i circuiti dei filtri. Il plotter Bode ha quattro pin: due pin IN e due pin OUT. Il dispositivo è collegato al circuito indagato utilizzando i pin contrassegnati con un segno "+" (il pin IN "+" è collegato all'ingresso del circuito, il pin OUT "+" - all'uscita), i pin "-" sono collegati al bus comune.

Diamo un'occhiata più da vicino al pannello frontale del dispositivo. Nella sua parte sinistra c'è un display grafico, che è destinato alla visualizzazione grafica della forma d'onda. Il dispositivo è inoltre dotato di un cursore per effettuare misurazioni in qualsiasi punto del grafico, se necessario, il cursore può essere spostato utilizzando il tasto sinistro del mouse. È inoltre possibile controllare la posizione del cursore utilizzando le frecce per spostare il cursore verticale, che si trovano nella parte inferiore sinistra del pannello frontale del plotter Bode sotto il display grafico. Tra le frecce sono presenti due campi informativi, che visualizzano i valori di frequenza e fase (o guadagno) ottenuti all'intersezione del cursore verticale e del grafico. Sul lato destro è presente un pannello di controllo per l'impostazione dei parametri del plotter Bode. Consideriamo questo pannello in modo più dettagliato. Nella parte superiore del pannello è presente un campo "Mode", che contiene due pulsanti: "Amplitude" e "Phase". Quando si preme il pulsante "Ampiezza", il dispositivo funziona nella modalità di analisi delle caratteristiche ampiezza-frequenza. Quando si preme il pulsante "Fase" - nella modalità di analisi delle caratteristiche fase-frequenza. Nei campi "Orizzontale" e "Verticale" è possibile impostare i parametri degli assi delle coordinate orizzontali e verticali con scala logaritmica o lineare. La scala logaritmica viene utilizzata quando i valori confrontati hanno una grande differenza, come nel caso dell'analisi della caratteristica ampiezza-frequenza. La scala viene cambiata utilizzando i pulsanti "Log" (logaritmico) e "Lin" (lineare). La scala degli assi orizzontale (asse X) e verticale (asse Y) è determinata dai valori iniziale ("I" - iniziale) e finale ("F" - finale). Sullo schermo grafico del plotter Bode, l'asse x mostra sempre la frequenza. Quando si misura il guadagno, l'asse Y rappresenta il rapporto tra la tensione di uscita del circuito e la sua tensione di ingresso. Per una scala logaritmica, le unità sono i decibel. Quando viene misurata la fase, l'asse verticale mostra sempre l'angolo di fase in gradi. Quando si analizza la caratteristica ampiezza-frequenza, la gamma di valori lungo l'asse verticale può essere impostata in una scala lineare da 0 a 10e + 09, in una scala logaritmica - da –200 dB a 200 dB. Quando si analizza la risposta fase-frequenza, l'intervallo di valori lungo l'asse verticale può essere impostato da –720 gradi a +720 gradi. Un esempio di collegamento di un plotter Bode al circuito del filtro e al pannello frontale di questo dispositivo è mostrato in Figura 5.

Figura: 5. Un esempio di collegamento di un plotter Bode al circuito del filtro e al pannello frontale di questo dispositivo

Ci sono tre pulsanti nel campo "Control" del pannello frontale del dispositivo:

• "Schermo" - questo pulsante è progettato per invertire il colore del display grafico (nero / bianco);
• "Salva" - il pulsante ha lo scopo di salvare i risultati della misurazione su un file su disco in formato .bod (formato plotter Bode) o .tdm (file binario);
• "Imposta ..." - il pulsante viene utilizzato per selezionare la risoluzione del plotter Bode. Dopo aver cliccato sul pulsante "Imposta ...", si apre la finestra di dialogo "Impostazioni" (Fig. 6), nella quale nel campo "Risoluzione" è possibile impostare il numero di punti di risoluzione richiesto nell'intervallo da 1 a 1000 e affinché le modifiche abbiano effetto , fare clic sul pulsante "Accetta". Nella parte inferiore del pannello di controllo del plotter Bode sono presenti quattro interruttori ("In +", "In -", "Out +", "Out -"), che indicano se i pin del plotter Bode sono collegati al circuito in esame.

Figura: 6. Finestra di dialogo "Preferenze".

Prima di avviare la simulazione del circuito in Multisim, è necessario assicurarsi che i dispositivi virtuali utilizzati nel circuito siano correttamente configurati. Questa osservazione è abbastanza importante, perché in alcuni casi l'impostazione dei parametri predefiniti potrebbe non essere adatta al proprio schema e l'impostazione di parametri errati da parte dell'utente potrebbe rendere i risultati errati o di difficile lettura. In caso di problemi durante la simulazione del circuito, gli errori verificatisi vengono registrati nel file log errori e audit, visualizzabile selezionando la voce "Log simulazione / analisi" nel menu principale "Simulazione". Va notato che le impostazioni dei VI possono essere modificate anche durante la simulazione.

3.4 Misuratore della risposta in frequenza e della risposta di fase (Bode Plotter)

Il pannello frontale del misuratore AFC-PFC è mostrato in Fig. 3.7. Lo strumento è progettato per analizzare ampiezza-frequenza (quando viene premuto il pulsante MAGNI-TUDE, è abilitato per impostazione predefinita) e fase-frequenza (quando viene premuto il pulsante PHASE) caratteristiche con una scala logaritmica (il pulsante LOG è abilitato per impostazione predefinita) o lineare (pulsante LIN) lungo gli assi Y (VERTICALE) e X (ORIZZONTALE). L'impostazione del contatore consiste nella selezione dei limiti per la misura del coefficiente di trasmissione e della variazione di frequenza tramite i pulsanti nelle caselle F- valore massimo e I- valore minimo. Il valore della frequenza e il valore corrispondente del coefficiente o della fase di trasmissione sono indicati nelle finestre nell'angolo inferiore destro del misuratore.

Il dispositivo è collegato al circuito esaminato utilizzando i terminali IN (ingresso) e OUT (uscita). I terminali di sinistra dei morsetti sono collegati rispettivamente all'ingresso e all'uscita del dispositivo in prova e quelli di destra al bus comune. Un generatore funzionale o un'altra sorgente di tensione alternata deve essere collegato all'ingresso del dispositivo e non sono necessarie impostazioni in questi dispositivi.

Il programma EWB utilizza un ampio set di strumenti per effettuare misurazioni: amperometro, voltmetro, oscilloscopio, multimetro, Bode Plotter ( Bode Plotter) (tracciatore di frequenza schematico), generatore di funzioni, generatore di parole, analizzatore logico e convertitore logico.

I dispositivi più semplici in formato Banco da lavoro per elettronica sono un voltmetro e un amperometro, che si trovano nel campo dell'indicatore ( Indicatori) Non necessitano di regolazione, cambiando automaticamente il range di misura. In un circuito, più di questi dispositivi possono essere utilizzati contemporaneamente, osservando le correnti in diversi rami e tensioni su diversi elementi.

Amperometro - utilizzato per misurare variabili e corrente continua Figura. 2.6. Il lato in grassetto del rettangolo dell'amperometro corrisponde al terminale negativo. Facendo doppio clic sull'immagine dell'amperometro si apre una finestra di dialogo per la modifica dei parametri dell'amperometro: il tipo di corrente misurata, il valore della resistenza interna.

Figura: 2.6. Immagine dell'amperometro

Il valore della resistenza interna viene inserito dalla tastiera nella riga Resistenza , tipo di corrente misurata (opzione Modalità ) è selezionato dall'elenco. Quando si misura la corrente sinusoidale alternata (AC), l'amperometro mostrerà il suo valore effettivo

dove è il valore di picco della corrente.

La resistenza interna predefinita di 1 mOhm ha un effetto trascurabile sulle prestazioni del circuito nella maggior parte dei casi. Questo valore può essere modificato, tuttavia, l'uso di un amperometro a resistenza interna molto bassa in circuiti ad alta impedenza di uscita può portare a errori matematici durante la simulazione del circuito. Un multimetro può essere utilizzato come amperometro.

Voltmetroutilizzato per misurare la tensione AC e DC fig. 2.7.

Figura: 2.7. Immagine voltmetro

Il lato del rettangolo del voltmetro contrassegnato da una linea spessa corrisponde al terminale negativo. Facendo doppio clic sull'immagine del voltmetro si apre una finestra di dialogo per la modifica dei parametri del voltmetro: tipo di tensione misurata; valori di resistenza interna. Il valore della resistenza interna viene inserito dalla tastiera nella riga Resistenza , tipo di tensione misurata (opzione Modalità ) è selezionato dall'elenco. Quando si misura la tensione sinusoidale alternata (AC), il voltmetro mostrerà il valore della tensione effettiva Udeterminato dalla formula

dove - il valore di ampiezza della tensione.

La resistenza interna predefinita del voltmetro da 1 MΩ avrà nella maggior parte dei casi un effetto trascurabile sulle prestazioni del circuito. Il valore può essere modificato, ma l'utilizzo di un voltmetro a resistenza interna molto elevata in circuiti a bassa impedenza può portare a un errore matematico durante la simulazione del circuito. Un multimetro può essere utilizzato come voltmetro.

Oltre all'amperometro e al voltmetro descritti in Banco da lavoro per elettronica ci sono sette strumenti, con più modalità di funzionamento, ciascuno dei quali può essere utilizzato una sola volta in un circuito. Questi strumenti si trovano sul cruscotto. Sulla sinistra del pannello sono presenti i dispositivi per la formazione e l'osservazione dei valori analogici: un multimetro, un generatore di funzioni, un oscilloscopio, un Bode-plotter Fig. 2.8.:

Fig 2.8. Dispositivi di misurazione analogici.

Multimetroutilizzato per misurare: tensione (DC e AC), corrente (DC e AC), resistenza, livello di tensione in decibel.

Per configurare il multimetro, fare doppio clic sulla sua immagine in miniatura per aprire la sua immagine ingrandita Fig. 2.9.

Figura: 2.9. Immagini multimetro

a - immagine in miniatura per schemi; b - immagine ingrandita per impostare il multimetro.

Nell'immagine ingrandita, cliccando il tasto sinistro del mouse seleziona: valore misurato in unità di misura - E, V, Ω o dB; il tipo di segnale misurato - alternato o costante; modalità di impostazione dei parametri del multimetro. L'impostazione del tipo di valore misurato si effettua premendo il pulsante corrispondente sull'immagine ingrandita del multimetro. Premendo il pulsante con il simbolo «~» imposta il multimetro per misurare il valore rms di corrente e tensione alternata, la componente DC del segnale non viene presa in considerazione nella misura. Per misurare la tensione e la corrente CC, premere il pulsante con il simbolo sull'immagine ingrandita del multimetro « – ». Come amperometro e voltmetro, il multimetro viene utilizzato allo stesso modo degli strumenti standard.

Multimetro È l'unico dispositivo standard in Electronics Workbench progettato per misurare la resistenza. Per utilizzare il multimetro come un ohmmetro, dovrebbe essere collegato in parallelo con la sezione del circuito, la cui resistenza deve essere misurata, sull'immagine ingrandita del multimetro, premere il pulsante Ω e il pulsante con il simbolo "-" per passare alla modalità di misurazione della corrente CC. Includi schema. Il valore di resistenza misurato apparirà sul display del multimetro.

Per evitare letture errate, il circuito deve essere messo a terra e non in contatto con alimentatori che devono essere esclusi dal circuito, sostituendo la sorgente di corrente ideale con un circuito aperto e la sorgente di tensione ideale in cortocircuito.

Oscilloscopiosimulato dal programma banco di lavoro, è un analogo di un oscilloscopio con memoria a due raggi e ha due modifiche:

1.Modifica semplice con l'immagine ridotta per creare il circuito Fig. 2.10 e e un'immagine ingrandita per impostare l'oscilloscopio Fig. 2.10 b

Figura: 2.10. Facile modifica dell'oscilloscopio

a - immagine dell'oscilloscopio nel circuito, b - pannello dell'oscilloscopio per l'impostazione

La modifica estesa nelle sue capacità si avvicina ai migliori oscilloscopi a memoria digitale Fig. 2.11.

Figura: 2.11. Modifica avanzata dell'oscilloscopio

Dato che il modello esteso occupa molto spazio sul campo di lavoro, si consiglia di iniziare la ricerca con un modello semplice e, per uno studio dettagliato dei processi, utilizzare il modello esteso.

L'oscilloscopio può essere collegato a un circuito già incluso oppure, mentre il circuito è in funzione, riorganizzare i pin in altri punti: l'immagine sullo schermo dell'oscilloscopio cambierà automaticamente. Facendo doppio clic sull'immagine in miniatura si apre il pannello frontale di un semplice modello di oscilloscopio con pulsanti di controllo, campi di informazioni e uno schermo.

Per effettuare le misurazioni, è necessario configurare l'oscilloscopio, per il quale è necessario impostare:

· La posizione degli assi lungo i quali viene depositato il segnale;

· La scala richiesta della scansione lungo gli assi;

· Spostamento dell'origine lungo gli assi;

· Modalità di funzionamento sull'ingresso: chiuso o aperto;

· Modalità di sincronizzazione: interna o esterna.

L'oscilloscopio viene configurato utilizzando i campi di controllo situati sul pannello di controllo. Il pannello di controllo è comune a entrambe le modifiche dell'oscilloscopio ed è suddiviso in quattro campi di controllo:

Scansione orizzontale ( Tempo base);

Sincronizzazione ( Trigger);

Canale E;

Canale NEL.

Il campo di controllo orizzontale (scala temporale) viene utilizzato per impostare la scala dell'asse orizzontale dell'oscilloscopio quando si osserva la tensione agli ingressi del canale Ee NELa seconda del tempo. La scala temporale è impostata in: s / div, ms / div, μs / div, ns / div (s / div, ms / div, ms / div, ns / div, rispettivamente). Il valore di una divisione può essere impostato da 0,1 ns a 1 s. La scala può essere discretamente ridotta di un passo quando si fa clic sul pulsante a destra del campo e aumentare quando si fa clic sul pulsante.

Sequenza di tasti Espandere nel pannello del modello semplice si apre la finestra del modello dell'oscilloscopio esteso.

Il pannello del modello esteso dell'oscilloscopio, a differenza del modello semplice, si trova sotto lo schermo ed è completato da tre pannelli informativi sui quali vengono visualizzati i risultati della misura. Inoltre, una barra di scorrimento si trova direttamente sotto lo schermo, consentendo di osservare qualsiasi periodo di tempo del processo dal momento dell'accensione al momento dello spegnimento del circuito. In sostanza, il modello dell'oscilloscopio esteso è uno strumento completamente diverso che consente un'analisi numerica dei processi molto più comoda e accurata.

Per tornare all'immagine precedente dell'oscilloscopio, premere il tasto Ridurre situato nell'angolo inferiore destro.

Bode plotter(plotter) è utilizzato per ottenere le caratteristiche di ampiezza-frequenza (AFC) e fase-frequenza (PFC) del circuito di Fig. 2.12.

Figura: 2.12. Immagini del plotter di Bode

a - immagine ridotta per la riflessione nel circuito, b - ingrandita per la regolazione del dispositivo

Il bode plotter misura il rapporto tra le ampiezze del segnale in due punti del circuito e lo sfasamento tra di loro. Il rapporto di ampiezza del segnale può essere misurato in decibel. Per la misurazione, il Bode-plotter genera il proprio spettro di frequenza, la cui gamma può essere impostata durante la configurazione del dispositivo. La frequenza di qualsiasi sorgente CA nel circuito in esame viene ignorata, ma il circuito deve includere una sorgente CA.

Il bode plotter ha quattro terminali: due ingressi ( NEL) e due giorni di riposo ( SU). Per misurare il rapporto di ampiezza o lo sfasamento, collegare i conduttori positivi degli ingressi NELe SU(terminali di sinistra degli ingressi corrispondenti) ai punti in esame e mettere a terra gli altri due terminali. Quando fai doppio clic sull'immagine ridotta del plotter Bode (Fig. 2.12 e) apre la sua immagine ingrandita (Fig. 2.12 b).

Pannello superiore il plotter imposta il tipo di caratteristica ottenuta: risposta in frequenza o risposta in frequenza di fase. Per ottenere la risposta in frequenza, premere il pulsante Magnitudine,per ottenere la caratteristica fase-frequenza - il pulsante Fase.Pannello di controllo sinistro ( Verticale) specifica:

Iniziale ( io- iniziale) e finale ( F- finale) i valori dei parametri tracciati lungo l'asse verticale,

Vista in scala dell'asse verticale - logaritmica ( LOG) o lineare ( LIN).

Pannello di controllo destro ( Orizzontale) è configurato allo stesso modo.

Quando si riceve la risposta in frequenza lungo l'asse verticale, viene tracciato il rapporto di tensione:

· Su scala lineare da 0 a 10 9;

· Su una scala logaritmica da –200 dB a 200 dB.

Quando si ottiene la risposta di fase, i gradi vengono tracciati lungo l'asse verticale: da –720 a +720. L'asse orizzontale è sempre la frequenza in hertz o in unità derivate.

Il cursore si trova all'inizio della scala orizzontale. Può essere spostato facendo clic sui pulsanti freccia posti a destra dello schermo o trascinato con il mouse. Le coordinate del punto di intersezione del cursore con il grafico caratteristico sono visualizzate nei campi informativi in \u200b\u200bbasso a destra. Con l'aiuto di un plotter Bode, non è difficile costruire un diagramma topografico su un piano complesso per qualsiasi diagramma.

Generatore funzionaleè una sorgente di tensione ideale che produce forme d'onda sinusoidali, rettangolari o triangolari, fig. 2.13.

Figura: 2.13. Immagine del generatore di funzioni

a - un'immagine ridotta per la formazione del circuito. b - aumentato per la messa a punto del generatore.

Il terminale centrale del generatore, quando collegato al circuito, fornisce un punto di riferimento comune per l'ampiezza della tensione CA. Per leggere la tensione relativa allo zero, il terminale comune è messo a terra. I terminali all'estrema destra e sinistra vengono utilizzati per fornire tensione CA al circuito. La tensione al terminale destro cambia in direzione positiva e la tensione al terminale sinistro cambia in negativo, rispetto al terminale comune.

Quando si fa doppio clic sull'immagine ridotta del generatore funzionale, si apre la sua immagine ingrandita, con l'aiuto di cui:

· Impostazione della forma d'onda.

· Impostazione della frequenza del segnale.

· Impostazione dell'ampiezza della tensione di uscita.

· Impostazione della componente costante della tensione di uscita.

1 Impostazione della forma d'onda... Per selezionare la forma del segnale di uscita richiesta, premere il pulsante con l'immagine corrispondente. La forma del triangolo e dell'onda quadra può essere modificata diminuendo o aumentando il valore nel campo Ciclo di lavoro(ciclo di lavoro). Questo parametro è definito per le forme d'onda triangolari e rettangolari. Per una forma d'onda di tensione triangolare, imposta la durata (come percentuale del periodo del segnale) tra l'intervallo di aumento della tensione e l'intervallo di caduta.

Impostando, ad esempio, un valore di 20, è possibile ottenere la durata dell'intervallo di salita del 20% del periodo e la durata dell'intervallo di caduta - 80%. Per una forma d'onda di tensione rettangolare, questo parametro imposta il rapporto tra le durate delle parti positive e negative del periodo.

2 Impostazione della frequenza del segnale... La frequenza del generatore è regolabile da 1 Hz a 999 MHz. Il valore della frequenza è impostato nella riga Frequenzautilizzando la tastiera e i pulsanti freccia. Un valore numerico viene impostato nel campo a sinistra e un'unità di misura nel campo a destra (rispettivamente Hz, kHz, MHz - Hz, kHz, MHz).

3 Impostazione dell'ampiezza della tensione di uscita... L'ampiezza della tensione di uscita può essere regolata da 0 mV a 999 kV. Il valore di ampiezza viene impostato nella riga Ampiezzautilizzando la tastiera e i pulsanti freccia. Un valore numerico è impostato nel campo a sinistra, nel campo a destra - un'unità di misura (mV, mV, V, kV - μV, mV, V, kV, rispettivamente).

4 Impostazione della componente CC della tensione di uscita... La componente CC del segnale CA è impostata nella linea Compensareutilizzando la tastiera o i pulsanti freccia. Può avere significati sia positivi che negativi. Ciò consente di ottenere, ad esempio, una sequenza di impulsi unipolari.