Generatore di Funzioni
Tipo di onda
Come
impostare
una certa
frequenza?
Hz, kHz,
MHz ….
Oscilloscopio
CH1 nel tempo
CH2 nel tempo
XY (CH1 vs. CH2)
DUAL entrambi
Lettura:
Valore/DIVISIONE
Ogni “quadrato” corrisponde al valore
indicato dalla manopola regolatrice
Tramite un pennello elettronico viene illuminato un punto sullo schermo fluorescente. Quale sia il punto dipende dai due
sistemi di deflessione orizzontale e verticale. Come si intuisce l'asse verticale viene pilotato dal segnale d'entrata mentre quello
orizzontale dalla base tempi interna. In assenza di un segnale entrante il punto viene mosso da sinistra a destra disegnando una
linea orizzontale piatta.
Griglia base
COME SI PRESENTA
Lo schermo ha una griglia graduata con 8 divisioni verticali e 10 orizzontali. Ogni quadretto ha 5 ulteriori suddivisioni (=4 tacche
intermedie) per ogni asse, utili ad eseguire misurazioni migliori.
ASSE Y - Verticale - Tensione V
Esiste almeno un canale di entrata per il segnale di tensione V da visualizzare (del caso a due canali parleremo poi). Questo
segnale passa attraverso un amplificatore a guadagno regolabile tramite un apposito selettore che imposta il valore in Y di o gni
divisione. Se dunque lo imposto a 2 V/Div significa che la massima ampiezza visualizzabile del segnale in entrata diventa di 16V
(2V per 8 divisioni), anzi rispetto allo zero centrale sono 8V positivi ed 8V negativi.
ASSE X - Orizzontale - BASE TEMPI
Anche per questo asse esiste un selettore che imposta la base temporale ossia quanto tempo vale una divisione. Se ad esempio
lo imposto a 10ms/Div vuole dire che il tempo impiegato a tracciare tutto l'asse X, dura 0,1 secondi (10 ms per 10 divisioni =
100 ms). Ognuna di queste passate le chiameremo scansioni.
Comandi principali dell’oscilloscopio
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ON/OFF: Per accendere e spegnere non servono spiegazioni. In alcuni modelli questo interruttore si
trova incorporato nel potenziometro di regolazione dell'intensità luminosa.
INTENSITÀ: Detta anche luminosità, niente da aggiungere tranne che bisogna aumentarla quando la
scansione va molto veloce. Bisogna invece abbassarla quando la scansione va molto lenta (ad
esempio a 100ms/Div), tanto lenta da vedere, invece che una traccia continua, il puntino luminoso
in movimento. Infatti in questo caso se troppo luminoso si potrebbe stressare eccessivamente lo
schermo in una sola zona con il rischio di esaurirlo prematuramente.
FUOCO: Serve per mettere a fuoco il pennello elettronico, va regolato per fare in modo che la
traccia sia ben definita. A volte viene influenzato dalla luminosità.
XY: Per l'uso normale questo tasto deve restare disattivo. Esso serve a scollegare la base tempi dalle
placche di deflessione orizzontale per pilotarle con un secondo segnale esterno (solitamente dal
secondo canale negli oscilloscopi a due traccie). Tale configurazione consente di vedere delle figure
sullo schermo (dette di Lissajous) che dipendono dalla forma dei due segnali e dal rapporto tra le
loro frequenze. Se ad esempio uso due segnali sinusoidali identici si visualizza una linea a 45 gradi,
se i segnali sono sfasati di 90 gradi si visualizza un cerchio (=cosf i + sinf j , se i e j sono i versori
relativi al CH1 (asse x) e al CH2 (asse y) in modalità XY)
Sito interessante (amatoriale) per chi comincia con l’elettronica:
http://digilander.libero.it/nick47/
Primo collegamento Generatore-Oscilloscopio
Breadboard
e collegamenti
Due fori sono “in contatto elettrico” se sono
adiacenti in orizzontale
I contatti sono lungo linee parallele di 6 fori,
interrotte dai “solchi”.
Due fori in verticale non sono in contatto.
1) Studio della risposta in C.A. di un filtro RC
Filtro passa basso
Filtro passa alto
1
Vu
Vi
1 2 R 2C 2
RC
Vu
Vi
1 2 R 2C 2
Vu
Vi
Vi
Vu
Funzione di trasferimento o guadagno di tensione del circuito RC
dipende da R, C e
dipende dalla frequenza poiché f = /2
Vu/Vi
Vu in un circuito RC decresce quando la frequenza
aumenta Filtro passa basso: permette solo il
passaggio di frequenze al di sotto di una data
frequenza detta “frequenza critica (o di taglio)” (fc)
fc= valore della frequenza per cui la funzione di
trasferimento vale 1 2
1
1
2
2
4
6
8
10
103 f
fc
Rapporto di attenuazione:
Vi
Vu
dB
Attenuazione in decibel (dB):
dB 20 log 20 log
Vi
Vu
Per grandezze come tensione o corrente, il valore in decibel si ottiene
moltiplicando per 20 il logaritmo in base 10
15
10
Scopo dell’esperienza:
ricavare Vi e Vu al variare della frequenza f calcolando i valori
della funzione di trasferimento e l’attenuazione in decibel
fare i grafici in scala semi-log
5
102
103
104
f
Filtro RC – montaggio del circuito
Vin
Vout
Codice colori nelle resistenze
2) Raddrizzatore a semionda (applicazione dei diodi)
In config. DUAL
si vedono contempor.
sia Vin sia Vout
Prendere l’uscita dalla
resistenza
Tipica curva di risposta
del diodo (config. XY)
3) Studio di risposta, banda passante e risonanza
in un circuito RLC
Induttore (bobina )
da 190 mH
Attenuazione
=-3 dB significa:
Vout=0.707 Vin
Pout=0.5 Pin
0 dB
f
1) Calcolare la frequenza naturale del circuito
considerando l’errore dovuto alla tolleranza
2) Misurare la frequenza fc corrispondente alla
max potenza in uscita del segale (con errore)
3) Calcolare la banda passante teorica
4) Misurare la banda passante effettiva
5) Commentare il buono/cattivo accordo tra calcoli e misure
4) Curva caratteristica di un transistor BJT
e amplificazione
Configurazione a emettitore comune
Emettitore
Base
Collettore
Procedura
1) Montare il circuito, alimentare opportunamente le maglie d’ingresso e d’uscita
-----------------------------2) Misurare la tensione ai capi della resistenza di base (RB=270 kW) e ricavare la corrente iB
3) Modificare con la manopola la tensione VCE (il cui valore, che segneremo in ascissa,
sarà leggibile nel display della basetta), e misurare col tester la tensione ai capi della
resistenza di collettore RC=1 kW, dividerla per RC per ottenere la ordinata iC del grafico
della curva di risposta
4) Procedere con vari valori di VCE (es.: ogni 2 V, ma a basse tensioni fare passi più piccoli
per rilevare la curvatura della funzione (“ginocchio”)
5) Al termine, si ottiene il grafico corrente tensione tipico di un transistor
6) Variare la tensione VBE (che governa l’amplificazione) e passare al punto 2).
Ripetere questo ciclo 26 più volte per ottenere più grafici sovrapposti, che mostrano
il fenomeno dell’amplificazione:
