Изучение основ осциллографических измерений. Изучение осциллографа Keysight DSO-X 2002А

1) Изучение основ осциллографических измерений Осциллограф представляет собой важный инструмент для измерения напряжения и времени в современных аналоговых и цифровых электрических цепях. Осциллограф — электронный измерительный прибор, который неинвазивно отслеживает входящие сгналы и отображает их в виде графика в координатах напряжения и времени. При проведении измерений с помощью осциллографа сначала необходимо подключить пробники осциллографа к тестируемому прибору и входам BNC осциллографа. Пробники осциллографа имеют относительно высокое входное сопротивление прерывания (высокое сопротивление при малой емкости), равную входному сопротивлению в контрольной точке. Подключение с высоким сопротивлением необходимо для изоляции измерительного прибора от тестиремой цепи, чтобы осциллограф и его пробник не оказывали влияния на тестируемые сигналы. Для разных типов измерений используются разные виды пробников осциллографа. При использовании стандартного пассивного пробника 10:1 все измерения с помощью осциллографа следует проводить между контрольной точкой сигнала и заземлением. На Рис. 3 представлена электрическая схема пассивного пробника 10:1, подключенного к осциллографу при входном сопротивлении 1 МОм по умолчанию, которое необходимо при использовании пробника такого типа. Рисунок 3 - Упрощенная схема с пассивным пробником 10:1, подключенным к осциллографу с входным импедансом 1 МОм Пассивный пробник 10:1 обеспечивает динамический диапазон системы измерений с помощью осциллографа больше необходимого. Т. е. можно измерить сигналы с амплитудой в 10 раз больше по сравнению с сигналами, которые можно измерить с помощью пробника 1:1. При использовании осциллографа Keysight 2000 серии Х коэффициент затухания (10:1) необходимо ввести вручную. После того как в осциллографе задан коэффициент затухания (автоматически или пользователь ввел значеие вручную), на осциллографе отображаются значения всех напряжений с компенсацией относительно реального входного сигнала на наконечнике пробника. Например, если измеряемый сигнал равен 10 В парного импульса, то а вход осциллографа поступает сигнал только 1 В парного импульса. Однако благодаря пробнику 10:1 делителя на осциллографе отобразится сигнал 10 В парного импульса. 2) Изучение осциллографа Keysight DSO-X 2002А В верхней части осциллографа расположены элементы управления “Коэф. развертки” (см. Рис. 4). С помощью крупной ручки регулируется число секунд на деление. Другими словами, она задает масштаб по оси для выводимого сигнала. Одно деление по горизонтали представляет собой Δ-времени между вертикальными линиями сетки Рисунок 4 - Элементы управления разверткой (по оси Х) осциллографа С помощью маленькой ручки в секции Horizontal (Развертка) регулируется положение кривой по горизонтали. т. е. можно перемещать кривую по горизонтали влево или вправо. Элементы управления/ручки в нижней части осциллографа (см. Рис. 5) в области “Коэф. отклонения” (над входами BNC) отвечают за масштаб осциллографа по вертикали. На 2-канально осциллографе присутствуют две пары элементов управления масштабом по вертикали. На 4-канальном осциллографе есть четыре пары элементов управения масштабом по вертикали. С помощью крупной ручки каждого входного канала в области “Коэф. отклонения” регулируется коэффициент масштабирования по вертикали в вольтах на деление. Иными словами — это визуальый масштаб сигналов по оси Y. Одно деление по вертикали представляет собой Δ-напряжения между горизонтальными линиями сетки. Рисунок 5 - Элементы управления осциллографа “Коэф. отклонения” (по оси Y) Еще одним важным элементом управления осциллографа является ручка уровня запуска (см. Рис. 6). Она расположена почти по центру лицевой панели осциллографа под областью Триггер. Рисунок 6 - Элемент управления запуском осциллографа Ручка ввода находится в темно-серой области справа от дисплея осциллографа. Она предназначена для изменения набора настроечных параметров и выбора элементов управления, которых ет на лицевой панели. Изогнутая стрелка на выбранной программной кнопке означает, что изменением этой переменной управляет ручка ввода. Обратите внимание, что эта ручка используется и для настройки уровня яркости кривой. 3) Проведение измерений аналоговых сигналов на осциллографе Keysight DSO-X 2002А 1. Подключаем первый пробник осциллографа к входу BNC канала 1 и выходному контакту с Demo1. Подключаем зажим заземления пробника к центральному контакту. 2. Подключаем второй пробник осциллографа к входу BNC канала 2 и выходному контакту Demo2. Подключаем зажим заземления пробника к центральному контакту. 3. Рядом с правой верхней областью на лицевой панели нажать кнопку [Настр.по умолчанию]. 4. На лицевой панели нажать кнопку [Справка]. 5. Нажать программную кнопку Обуч. сигналы, расположенную под дисплеем осциллографа. 6. С помощью ручки ввода выбрать сигнал Синусоида, затем нажать программную кнопку Вывод, чтобы включить его. 7. Настроить временную развертку осциллографа. 8. Если повторяющийся входной сигнал поступет на осциллограф, то можно наблюдать его динамически (непрерывно обновляющимся) в виде кривых на дисплее. 9. Самый распространенный метод для измерения времени и напряжения — это метод подсчета делений на осциллографе. По осям Х (по горизонтали) измеряется время, по осям Y (по вертикали) — напряжение.