IEM 3F 2014-2015 Set de probleme nr. 4

1

4.1 Un osciloscop analogic cu eantionare coerent (n timp echivalent) trebuie folosit pentru a vizualiza o perioad dintr-un semnal repetitiv cu f=2GHz. tiind c tubul catodic al osciloscopului are f

-3dB= 250MHz: a) dimensionai generatorul de tensiune n scar al osciloscopului (U nlimea unei trepte i Umax nlimea maxim a tensiunii n scar). b) calculai eroarea comis la msurarea amplitudinii semnalului, pentru valorile alese.

4.2 S se aleag parametrii unui DPO necesar pentru ca timpul de detecie al unui defect ce se manifest la generatorul de ceas al unui sistem cu microprocesor cu probabilitatea de 0.510-4 s fie de maxim 1s.

4.3 S se calculeze dimensiunea minim a memoriei unui osciloscop numeric, astfel nct s fie posibil vizualizarea unor evenimente de durat t0=15ns, n condiiile n care se lucreaz cu Cx 5s/div, i fiecare eantion se memoreaz pe un octet. Argumentai alegerea fcut.

4.4 Un sistem numeric de procesare a semnalului are un CAN de intrare pe 8 bii i lucreaz la un RSZ de intrare de 60dB. S se calculeze pe ci bii se poate dimensiona CNA de ieire, tiind c procesarea numeric include mediere pe 64 cicluri de semnal. Indicaie: se va calcula ENOBOUT.

4.5 Un semnal de amplitudine 6VVV peste care este suprapus o tensiune de zgomot de valoare efectiv 500mV este vizualizat cu un osciloscop n modul mediere cu M=128 cicluri de achiziie. S se determine RSZdB al semnalului memorat de osciloscop n acest mod.

4.6 a) Se consider semnale avnd, respectiv, urmtoarele frecvene: 65MHz, 150MHz, 220MHz, 350MHz. S se determine n fiecare caz pe ce frecven afieaz un osciloscop semnalul, reconstituit din eantioanele sale, tiind c fS MAX = 200MSa/s, i presupunnd c partea analogic a osciloscopului permite trecerea semnalelor pe aceste frecvene. b) S se determine frecvenele pe care apar semnale de f = 200, 650, 800 KHz pe un osciloscop n modul FFT, tiind c se lucreaz la Cx= 50KHz / div. Indicaie: a se vedea i lucrarea 4 de laborator.

4.7 Un tehnician numit Dorel trebuie s msoare un sistem de transmisiuni i s verifice c amplitudinea semnalelor dreptunghiulare este n limitele de +/- 5% fa de nivelele TTL standard. tiind c sistemul lucreaz la 20Mbit/s (semnale dreptunghiulare de 20MHz), el decide s foloseasc un osciloscop de 35MHz, i gsete o eroare mai mare dect limita admis. n consecin, concluzioneaz c sistemul este defect. Argumentai corectitudinea concluziei tehnicianului. Ce osciloscop ar fi trebuit s aleag Dorel?

4.8 Tehnicianul Dorel trebuie s depaneze o linie serial funcionnd la 115.2 kbps i la care timpii de cretere tebuie s fie de 9ns 15% . n acest scop el folosete un osciloscop cu f

-3dB = 20MHz. n urma msurtorilor el determin un timp de cretere necorespunztor i decide c driverul de linie trebuie schimbat. Argumentai dac decizia este corect i, n caz contrar, propunei o soluie.

4.9 Tehnicianul Dorel trebuie s msoare un dispozitiv care genereaz impulsuri de lime 500ns cu frecvena de repetiie de 200Hz. n acest scop, el folosete un osciloscop cu urmtorii parametri: f

-3dB = 75MHz, 1GSa/s, 5k puncte. El seteaz osciloscopul astfel nct s observe 2 impulsuri pe tot ecranul, pentru a msura frecvena de repetiie. Fcnd apoi zoom pe impulsuri, constat c limea acestora este neconform cu specificaia i decide c dispozitivul este defect. Argumentai dac decizia este corect i, n caz contrar, propunei o soluie.

4.10 Pe baza punctelor de inflexiune ale CX calculate n graficul de mai jos (Agilent Technologies), i dndu-se valorile fS max i NS, calculai NX pentru osciloscoapele respective.