05 osciloscopul sh

1

Osciloscopul

Osciloscopul analogic cu o baza de timp – schema bloc

2

Osciloscopul – tubul catodic

Osciloscopul analogic cu o baza de timp – tubul catodic

3

Generatorul bazei de timp

td: timpul cursei directe

ti: timpul cursei inverse

tp: timp de pauza

TB: perioada bazei de timp

Tensiunea bazei de timpB d i pT t t t

4

Generatorul bazei de timp

Integrator Miller

5

Generatorul bazei de timp

Integrator Miller – diagrame de tensiune

6

Bloc de sincronizare - BS

Stabilitatea imaginii pe ecran:

1 yb

b

ff

T n

7

Comutatorul electronic: modul alternat

8

Comutatorul electronic: modul comutat

9

Sisteme de achiziţie a datelor

Sistem de achiziţie a datelor: sistem de măsurare care utilizează capabilitatea de procesare a unui calculator personal: Circuite externe Placă de achiziţie

a datelor Calculator

personal

Schema bloc a unui sistem de achiziţie a datelor

10

Sisteme de achiziţie a datelor

Circuite externe: Senzori: conversie măsurand → semnal electric Condiţionare semnal: amplificare, filtrare, liniarizare, …

Placa de achiziţie a datelor: digitizare semnale: Achiziţie:

Multiplexare Eşantionare/memorare Conversie analog-numerică

Generare: Demultiplexare Conversie numeric-analogică

PC: Gestiune canale intrare/ieşire Procesare digitală a semnalelor Transfer de date Afişare grafică a rezultatelor

11

Sistem de achiziţie a datelor: conversie semnal

Conversie în amplitudine

Conversie în timp

12

Eşantionare & Memorare

Eşantionare periodică ideală:

δ(t-kTe) – impulsuri DiracTe – perioada de eșantionare

Frecvenţa minimă de eşantionare (ideal):

Eşantionare periodică ideală

( ) ( )k

e ek

x t x t t kT

min max2e xf f

13

Eşantionare & Memorare

Frecvenţa de eşantionare maximă (real):

Eşantionare periodică reală, cu memorare

max

max maxmin

1 1 1

2 2e

e xe a m a m

ff f

T T T T T

Eşantionare periodică reală, cu achiziţie şi memorare

14

Eşantionare & Memorare

Teoremele eşantionării (eşantionare ideala) Teorema I: un semnal analogic x(t) este complet descris prin seria infinită a

eşantioanelor sale, obţinute cu un eşantionor ideal, dacă:

Teorema II: semnalul original poate fi reconstituit din cel eşantionat, dacă acesta este trecut printr-un filtru trece-jos ideal cu frecvenţa de tăiere:

2e

c

ff

max2e xf f

15

Eşantionare & Memorare: aliasing (exemple)

16

Constanta de timp la încărcarea condensatorului:

Descărcarea condensatorului:

Eşantionare & Memorare

AO1, AO2: repetoare de intrare, respectiv ieşire

C – condensator de memorare RiC – rezistenţa dielectricului lui C IRK – curentul invers al

comutatorului K IB – curentul de polarizare al

intrării ne-inversoareCircuit S&H, cu condensator la intrare

; min minc o K cz r C C

1 1; min maxC C C

RK B BiC

du u duI I I C

dt C R C dt

12 decembrie 2011 Măsurări Electronice şi Senzori - Prof. Ioan G. TÂRNOVAN 17

Eşantionare & Memorare

Descărcarea condensatorului:

Circuit S&H, cu condensator în reacţie(circuit inversor)

2

min minc

c

R C

C

1 1; min maxC C C

RK B BiC

du v duI I I C

dt C R C dt

2

1o

Ru

R

Constanta de timp la încărcarea condensatorului: