Laboratorio di Elettronica T Esperienza 2 – Strumenti: Misure con la Breadbox Cognome Nome Matricola Postazione N° Montaggio del circuito Montate sulla Breadbox il seguente circuito: Collegate gli strumenti come segue: N.B. 1) per collegare l’ uscita V2 del circuito all’ ingresso 2 dell’ oscilloscopio usare il cavo BNC-BNC lungo. 2) inserire la terminazione 50 con un T BNC posizionato sulla breadbox in corrispondenza del BNC collegato a V1. Accendete gli strumenti e predisponeteli inizialmente come segue: Generatore di funzione: Genera sinusoide f=1 KHz VPk-Pk= 3 V VDC = 0 V Oscilloscopio : CH1 guadagno: 1V/div. CH2 guadagno: 500mV/div. Accoppiamento DC Attenuazione sonda 1X Limitazione banda assente Modo acquisizione sample Sorgente trigger canale 1 accoppiamento trigger DC trigger su fronte di salita Base dei tempi 250 µs / div Abilitate l' uscita del generatore di funzione. 1 – Analisi della banda del sistema di misura Analizzate la forme d' onda. V2 pk-pk V1 pk-pk Inserite la schermata attuale: premete ALT-F8 + “inserisci schermata” Trovate ora la frequenza di taglio superiore del circuito di misura. Prendete come riferimento l’ ampiezza di v2 a bassa frequenza e aumentate la frequenza di v1 finchè l’ ampiezza del segnale v2 non risulta abbattuta di 3 dB (ovvero un fattore pari a circa 0.707) rispetto al valore a bassa frequenza . fsup = Inserite la schermata attuale: premete ALT-F8 + “inserisci schermata” Sostituite ora il cavo (lungo) che collega il segnale v2 al canale 2 dell’ oscilloscopio con il cavo di lunghezza 40 cm. Qual è la frequenza di taglio ora ? fsup = Inserite la schermata attuale: premete ALT-F8 + “inserisci schermata” 2 – Misure di tensione in DC Utilizzate ora l’ alimentatore (PS) ed il multimetro (DMM). Accertatevi che l’ uscita +20V del PS sia regolata a 0V ed il DMM sia impostato sulla portata tensioni in DC. Collegate quindi il partitore agli strumenti come mostrato nella seguente figura: Variate ora la tensione all’ uscita +20V dell’ alimentatore (V1) da 2V a 12V a passi di 2V. Ad ogni valore registrate il valore di V2 misurato con il DMM. Alla fine delle misure azzerate la tensione di uscita dal PS. Utilizzare il multimetro in modalità Autorange. V1 [V] 2 4 6 8 10 12 V2 [V] 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 V2 [v] V2 [V] V2/V1 V2/V1 7 0.7 6 0.6 5 0.5 4 0.4 3 0.3 2 0.2 1 0.1 0.0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 V1 [V] 3 – Effetto dell’ impedenza di ingresso degli strumenti Sostituite ora le resistenze da 10KΩ del partitore con due resistenze da 1 MΩ. Ripetete la misura del punto 2. V1 [V] 2 4 6 8 10 12 V2 [V] 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 V2 [v] V2 [V] V2/V1 V2/V1 7 0.7 6 0.6 5 0.5 4 0.4 3 0.3 2 0.2 1 0.1 0.0 0 0 2 4 6 8 10 12 14 V1 [V] 4 – Misure di corrente in DC Utilizzate nuovamente le resistenze da 10KΩ e modificate ora le connessioni come segue : Sul DMM selezionate ora la portata Corrente in DC. Come al punto precedente variate la tensione VPS di uscita dal PS e completate la seguente tabella misurando punto per punto con il DMM il valore della corrente IPS erogata dal PS. Prima di iniziare le misure occorre registrare il valore l’ offset dello strumento (IOFF) nella misura di corrente. Tale valore rappresenta un errore sistematico che può essere facilmente eliminato nel calcolo della resistenza utilizzando la formula : Per misurare IOFF è sufficiente scollegare uno dei due cavi che collegano il multimetro al circuito di misura. IOFF= µA VPS [V] 2 4 6 8 10 12 Vps/Ips [Ohm] #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! IPS [µA] IPS [mA] R [Ohm] #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! Vps/Ips [Ohm] R [Ohm] 22000 800 700 21000 600 IPS [mA] 500 20000 400 300 19000 200 100 18000 0 0 2 4 6 8 VPS [V] 10 12 14 5 – Misure di resistenza Misurate ora il valore delle resistenze e verificate lo scarto dal valore nominale. Per evitare l’ effetto dei fili e dei contatti sulla BB bloccate le resistenze direttamente sulle boccole come mostrato in figura. I collegamenti al DMM nel caso di misura a 2 e 4 fili sono schematizzate nella seguente figura: Per le resistenze di alto valore ( > 100Ω) utilizzate la connessione a 2 fili. La misura a 4 fili va utilizzata solo per le resistenza di basso valore. R Nominale R Misurata (2 wire) 47 #1 47 #2 10 K #1 10 K #2 1 MΩ #1 1 MΩ #2 Si calcoli lo scarto percentuale come: R Misurata (4 wire) Scarto % (2 Wire) ----------------------------Valore _ mis Valore _ nom *100 Valore _ nom Scarto % (4 wire) ----------------------------- 6 – Misura di RBODY Infine misurate la resistenza RBODY fra la mano sinistra e la mano destra stringendo fra le dita il terminale del cavo. Cognome Nome RBODY