0 Kaksisädeoskilloskoopin käyttö

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "0 Kaksisädeoskilloskoopin käyttö"

Transkriptio

1 0 Kaksisädeoskilloskoopin käyttö Työn tavoitteet Oppia oskilloskoopin toimintaperiaate Oppia tavallisen kaksisädeoskilloskoopin käyttö Oppia mittaamaan jaksollisia signaaleja Oppia mittapään tarkoitus ja käyttö Opetella mittausten dokumentointia Mihin oskilloskooppia tarvitaan? Oskilloskooppi (skooppi) on erittäin tavallinen yleismittauslaite. Sen avulla voidaan tarkastella hyvinkin nopeita jaksollisia (toistuvia, periodisia) ilmiöitä havainnollisessa muodossa. Oskilloskooppi mittaa jännitettä, mutta myös muita sähköisiä ja ei-sähköisiä suureita mittausanturien avulla. Sitä käytetään elektronisten laitteiden huollossa, testauksessa, tutkimustyössä, opetuksessa jne. 0.1 Analogisen oskilloskoopin toimintaperiaate Historiallisista syistä oskilloskoopin toimintaperiaate käsitellään analogisen oskilloskoopin kautta. Analogisessa oskilloskoopissa korostuneen aseman saa näyttöosa, koska se on tärkeä analogisen oskilloskoopin suorituskykyyn vaikuttava komponentti. Digitaalisessa oskilloskoopissa taas jatkuvan signaalin muuttaminen diskreeteiksi näytteiksi on tärkeä asia, jota on syytä käsitellä tarkemmin. Analoginen oskilloskooppi ei pysty tarjoamaan yhtä monipuolisia ominaisuuksia kuin digitaalioskilloskooppi. Analogisen oskilloskoopin esittely tuo kuitenkin esiin hyvin oskilloskoopin peruspiirteet. Mitattava periodinen jännitesignaali saadaan näkyviin oskilloskoopin kuvapinnalle. Oskilloskoopin kuva esittää jännitteen (pystysuunnassa Y) ajan (vaakasuunnassa X) funktiona. Signaali vahvistetaan pystypoikkeutusosassa poikkeutusjännitteeksi näyttöosan katodisädeputkelle (CRT) kts. kuva 6. Liipaisuosa määrää hetken, jolloin vaakapoikkeutusosa käynnistää nousevan vaakapoikkeutusjännitteen. Näiden peruslohkojen ymmärtäminen on tärkeätä käytön kannalta, koska säätimet on ryhmitelty laitteen etupaneeliin lohkoittain. Seuraavassa tarkastellaan lähemmin näitä lohkoja ja niiden säätimiä ja liitäntöjä. Kuvaus ei koske mitään tiettyä laitetta, ainoastaan tavallisimpia toimintoja. Yksinkertaisissa laitteissa ei ole edes kaikkia kuvattuja toimintoja ja ominaisuuksia, kun taas kehittyneemmissä laitteissa on toimintoja ja säätimiä moninkertainen määrä. 12

2 0.1.1 Näyttöosa Katodisädeputkessa poikkeutusjännitteillä (deflection voltage) ohjattava elektronisuihku pommittaa fosforoitua kuvapintaa, johon muodostuu näkyvä piste. Elektronisäteen liikkuessa fosforoidun pinnan jälkiloistoaika helpottaa sen näkymistä. Kuvapinta on jaettu vaaka- ja pystyviivoilla neliön muotoisiin ruutuihin, jakoväleihin. Säteen hallintaan tarvittavat säätimet Kirkkaus (intensity) Erilaisten taustavalaistusolosuhteiden takia tulee säteiden kirkkauden olla säädettävissä. Nopeissa, harvoin toistuvissa ilmiöissä säde kulkee kuvapintaa pitkin vain murto-osan kokonaisajasta ja tällöin säteen kirkkautta tulee yleensä lisätä. Huom! Älä "valaise" laboratoriota oskilloskoopin avulla. Liian kirkas kuva kuluttaa kuvaputken fosforoitua pintaa. Ch. 1 input Ch. 2 input Coupling AC DC GND esivahvistin Pystypoikkeutusosa Volts/div Cal. Elektroninen kytkin/ tasonsäätö summaus Position Ch. 1 Alt Ch. 2 Chop Add y-vahvistin Kakkoskanavan invertointi Invert Vaakapoikkeutusosa XY x-vahvistin CRT Ext. trigger input Ext. Time/div ramppigen. verkkotaajuus Ch. 1 Ch. 2 Trigger source Line Coupling AC DC Liipaisuosa HF-reject komparaattori Level Slope Mode Holdoff paluusäteen sammutus Intensity Focus Beam finder Näyttöosa Z-input säteen kirkkauden vahvistin Kuva 6. Oskilloskoopin lohkokaavio. Oskilloskoopin etulevyssä olevat tekstit on kursivoitu. Hae säde (beam finder), joissakin oskilloskoopeissa Jos säde on hukassa beam finder painonappi nopeuttaa oikeiden säätöjen tekemistä. Säädin ohittaa kirkkaudensäätöosan ja pienentää vaaka- ja pystypoikkeutusjännitteitä niin, että säde tulee aina varmasti näkyviin. Pisteen paikka ruudulla näyttää minnepäin sitä on säädettävä, jotta se olisi normaalisti kuvaruudulla. Kuvan terävyys (focus, astigmatism) 13

3 Säätimillä vaikutetaan putken pinnalla näkyvän pisteen muotoon. Yleensä piste tai viiva säädetään mahdollisimman teräväksi Pystypoikkeutusosa Mitattava signaali vahvistetaan ja siitä muodostetaan pystypoikkeutusjännite, joka liikuttaa sädettä pystysuunnassa (y-suunta). Vahvistus on säädettävä ja siksi laitteella voidaan mitata hyvin eritasoisia signaaleja. Kaksisädeoskilloskoopissa on kaksi y-kanavaa. Esivahvistimien perässä on nopea kytkin, jonka avulla nopeassa tahdissa valitaan vuoronperään y-kanavat ohjaamaan näytön poikkeutusjännitettä, jolloin näytöllä näyttää olevan molemmille y-kanaville oma säteensä. Tästä tulee nimitys kaksisädeoskilloskooppi (dual-trace oscilloscope) Yleensä kanavat on nimetty Ch 1:ksi ja Ch 2:ksi (tai Y 1 ja Y 2). Ylärajataajuus ja herkkyys Ylärajataajuutta kutsutaan oskilloskoopeissa yleensä oskilloskoopin kaistanleveydeksi, onhan alarajataajuutena tavallisesti tasajännite. Pystypoikkeutusosan ominaisuudet määräävät kaksi oskilloskooppia kuvaavaa ominaisuutta: herkkyyden ja ylärajataajuuden. Pystypoikkeutusosan herkkyys (yleensä etuvahvistimen laatu) määrää suurimman mahdollisen vahvistuksen jakoväliä kohti (volts/div). Tavanomainen suurin herkkyys jakoväliä kohti on 1 mv. y x Kuva 7. Oskilloskoopin näyttöruudukko (graticule) Vahvistimen kaistanleveys määrää ylärajataajuuden. Ylärajataajuudeksi yleisesti määritellään taajuus, jolla vahvistus on pudonnut vakioarvostaan 3 db (vakioresistansiin saatava teho pudonnut puoleen, jännite pudonnut 12= 0708, osaan alkuarvosta). Ylärajataajuus ei ole mikään ehdoton raja oskilloskoopin toiminnan kannalta. Ylärajataajuutta korkeammat taajuudet näkyvät enemmän vaimentuneina. Digitaalisignaaleja mitattaessa tulee huomioida, että esim. 10 MHz:n sakara-aalto voi sisältää taajuuskomponentteja yli sataan megahertsiin asti. 30 MHz:n 14

4 oskilloskoopilla ei siis pysty näkemään tällaisen sakara-aallon todellista muotoa. Tavanomainen oskilloskoopin rajataajuus on MHz. Pystypoikkeutusosan säätimet Vahvistus (volts/div) Pystypoikkeutusherkkyys valitaan erikseen kanaville Ch 1 ja Ch 2. Herkkyys on ilmoitettu jakoväliä kohti ja kiinteitä herkkyyden arvoja on yleensä kolmella dekadilla, muutamasta millivoltista ruutua kohden kymmeniin voltteihin ruutua kohden. Herkkyyttä voi säätää myös portaattomasti (variable-säätö), jos halutaan sovittaa signaali tietylle näytön ruutuvälille signaalin muodon tutkimiseksi. Kun variablesäätö kytketään päälle, syttyy monissa oskilloskoopeissa uncal-valo osoittamaan, että volts/div-valitsimella asetettu herkkyys ei pidä paikkaansa. Säteen liikuttelu pystysuunnassa (vertical position) Kummankin kanavan säteitä voidaan liikuttaa pystysuunnassa toisistaan riippumatta. Ottosignaalin kytkeytyminen (input coupling) Mitattava signaali kytkeytyy suoraan pystypoikkeutusvahvistimelle asennossa DC. Nimestään huolimatta DC-asento sopii erittäin hyvin vaihtojännitteen mittaamiseen. Asennossa AC tasajännitekomponentti suodatetaan pois ylipäästösuodattimen avulla. Rajataajuus on yleensä 1-3 Hz. Alle 10 Hz taajuuksilla oskilloskooppi vaimentaa havaittavasti signaalia AC-asennossa. AC asentoa käytetään, kun halutaan erottaa pieni vaihtojännitekomponentti, joka ratsastaa DC-jännitteen päällä. Asennossa GND vahvistimen ottoon syötetään mitattavan signaalin sijaan 0 V:n jännite, jolloin vertical position -säätimen avulla voidaan asettaa signaalin nollataso haluttuun paikkaan. Jos herkkyyttä (volts/div) muutetaan, tulee nollataso aina tarkistaa uudelleen. Toimintamuoto (mode) Kaksisädeoskilloskoopissa on valittava oikea toimintamuoto säteiden piirtämiselle. Muodossa ALT y-kanavien säteet pyyhkäisevät vuorotellen kuvapinnan yli. Nopeilla pyyhkäisynopeuksilla vuorottelua ei havaita, mutta hitailla nopeuksilla tämä vuorottelu on häiritsevää eikä toimintamuoto ole käyttökelpoinen. Toinen vaihtoehto on säteiden vuorottelu nopeasti (chop) skoopin sisäisen hakkurin tahdissa. Hitailla pyyhkäisynopeuksilla näyttää kumpikin säde kulkevan yhtäaikaisesti näytöllä, mutta korkeilla pyyhkäisynopeuksilla vuorottelu tulee näkyviin ja häiritsee mittauksia. Jotkut skoopit suorittavat valinnan automaattisesti pyyhkäisynopeusasetuksen perusteella. Kummankin kanavan säteet voidaan lisäksi sammuttaa ja sytyttää (Ch 1 on/off, Ch 2 on/off) tai niistä voidaan muodostaa summa (add) Yleensä ainakin toi- 15

5 sen kanavan voi erillisestä kytkimestä invertoida jolloin summaus saa aikaan signaalien erotuksen. Pystypoikkeutusosan liitännät Signaalin otto (input) Molemmilla kanavilla (Ch 1 ja Ch 2) on oma liittimensä mitattavan jännitteen kytkemiseksi. Liitin on yleensä ns. BNC-liitin. Signaali on kytkettävä oskilloskooppiin mahdollisimman lyhyillä suojatuilla johdoilla verkko- ja suurtaajuushäiriöiden kytkeytymisen estämiseksi. Yleensä on aina pyrittävä käyttämään mittapäitä (probe), jos mitataan korkeita taajuuksia ja mitattavan kohteen impedanssi ei ole alhainen. Vaikka mitataan matalataajuisia ilmiöitä, suurtaajuushäiriöt häiritsevät mittausta, mikäli suojausta ei ole tehty kunnolla. vaakapoikkeutusjännite aika liipaisuhetki ramppi paluuramppi estotila odotustila liipaisuhetki Kuva 8. Vaakapoikkeutusjännitteen aaltomuoto Vaakapoikkeutusosa Säteen piirtoa varten tarvitaan poikkeutusjännite myös vaakasuunnassa (x-suunta). Ramppigeneraattori muodostaa vaakapoikkeutusjännitteen, joka muodostuu lineaarisesta rampista (ramp), paluurampista (retrace), estotilasta (holdoff) ja odotustilasta, kts. kuva 8. Säde piirretään nousevan rampin aikana, mutta säde sammutetaan paluurampin, lopun estotilan ja odotustilan ajaksi. Estotilan pituus on normaaliasennossa paluurampin pituinen, mutta käyttäjä voi pidentää sitä holdoffnuppia säätämällä. Odotustilan aikana ramppigeneraattori on valmiina aloittamaan rampin liipaisusta. Rampin nousunopeus on säädettävissä erittäin laajalla alueella ja tämän ansiosta skoopilla voidaan seurata hyvin hitaita ja nopeita ilmiöitä (sekunneista alle mikrosekuntiin). 16

6 Vaakapoikkeutuksen säädöt Pyyhkäisynopeus (sweep speed, sec/div) Säätimellä valitaan säteen kulkunopeus vaakasuunnassa (x-suunnassa). Aika-asteikko on ilmoitettu jakoväliä kohti ja asteikko on yleensä porrastettu 3 askelta/dekadi. Esim. 1 ms, 2 ms, 5 ms, 10 ms.../jakoväli. Pyyhkäisynopeutta voi säätää myös portaattomasti (variable-säätö), jos halutaan sovittaa signaali tietylle näytön ruutuvälille signaalin muodon tutkimiseksi. Myös tässä tapauksessa saattaa uncal-valo syttyä, jotta portaatonta säätöä ei unohda päälle. Pyyhkäisynopeuden säätimen yhteydessä on useimmiten myös xy-asento, jolloin vaakapoikeutusvahvistimelle kytketään toinen sisäänmeno (Ch 1) pyyhkäisygeneraattorin sijasta. Säteen liikuttelu vaakasuunnassa (x-position) Kuvapinnalta tarkasti luettaessa auttaa, kun esim. jakson alkuhetki voidaan siirtää jakoviivan kohdalle. Suurennus (magnification, 5, 10) Kuvaa voidaan vahvistaa vaakasuunnassa vakiokertoimella (esim. 5 tai 10), siten, että vain osa normaalisti pyyhkäistävästä aika-alueesta on näkyvissä. Sädettä voidaan liikutella vaakasuunnassa (x-position) Liipaisuosa Liipaisuhetki määrää sen, milloin skooppi aloittaa säteen piirtämisen, kts. kuva 8. On tärkeätä, että signaalin piirtäminen aloitetaan joka kerta jakson samasta kohdasta. Liipaisuhetki määrätään epäsuorasti säädettävän liipaisujännitteen avulla. Monipuolisen liipaisuosan avulla voidaan tarkastella hyvinkin erilaisia signaaleja. Useimmiten vaikeudet skoopin käytössä liittyvätkin oikean liipaisutason ja liipaisutavan valintaan. Liipaisuosan säätimet Liipaisun aiheuttaja (trigger source) Kaksisädeoskilloskoopissa on valittavissa useita vaihtoehtoja liipaisun aiheuttajaksi. Jompikumpi kanavien Ch 1 tai Ch 2 signaaleista, ulkoinen liipaisu erillisestä otosta (ext trigger, trigger input) tai liipaisu verkkotaajuudesta (Line). Liipaisutaso ja -suunta (trigger level, trigger slope) Liipaisutason (trigger level) säätäminen käsin on tärkeää selkeän näytön aikaansaamiseksi. Mikäli aaltomuoto on monimutkainen, liipaisutason avulla kuva tulee sää- 17

7 tää vakaaksi ja yksikäsitteiseksi. Liipaisun suunta (trigger slope) määrää, suoritetaanko liipaisu signaalin nousevalla vai laskevalla reunalla. Liipaisutavan valitsin (trigger mode) Normaalimuodossa (normal) liipaisu tapahtuu, jos liipaisun aiheuttava signaali leikkaa liipaisutason valittuun suuntaan odotustilassa, kts. kuva 8. Jos liipaisuehto ei täyty, odotustila jatkuu, mikä on yleinen syy siihen, ettei kuvaruudulla näy mitään. Automaattiliipaisuasennossa (auto) oskilloskooppi on odotustilassa hetken aikaa valmiina liipaisemaan, jos liipaisuehto täyttyy, mutta liipaisee kohta automaattisesti, vaikkei ehto täyttyisi. Auto-asento on välttämätön, jotta esim. DC-jännitteen saa näkymään kuvaruudulla. Hitaasti toistuvilla signaaleilla oskilloskooppi ehtii automaattiliipaista turhan aikaisin, jolloin liipaisuhetken tahdistamiseksi signaalin kanssa joutuu käyttämään normal-asentoa. Yleensä on mahdollista kertapyyhkäisy (single sweep), jolloin oskilloskooppi jää pyyhkäisyn jälkeen estotilaan ja siirtyy odotustilaan, kun kertapyyhkäisyvalintaa painetaan uudestaan. Liipaisun kytkeytyminen (trigger coupling) Liipaisupiirin otto on mahdollista kytkeä suoraan (DC) tai ylipäästösuodatettuna (AC), jolloin on helpompi tahdistua pieneen rippelijännitteeseen. Estotila (trigger holdoff) Estotilaa voidaan pidentää holdoff-nupista. Estotilan pidentäminen voi tulla tarpeelliseksi esim., jos mitattava signaali täyttää liipaisuehdon usean kerran jakson aikana. Kuva näyttöruudulla saadaan yksiselitteiseksi vain, jos liipaisu tapahtuu aina vastaavasta nousevasta tai laskevasta reunasta kuin edellisillä pyyhkäisyillä. Holdoffin avulla voidaan ohittaa liipaisuehdon täyttäviä hetkiä, jotta liipaisu tapahuisi oikeasta kohdasta. Liipaisuosan liitännät Ulkoinen liipaisu (ext trigger) Liipaisu suoritetaan tämän signaalin määräämässä tahdissa, mikäli trigger source - kytkin on asennossa ext Kalibrointisignaali Oskilloskoopissa on kalibrointisignaalilähtö, joka on yleensä 1 V, 1 khz sakaraaalto. 18

8 0.2 Viivästetyllä aika-akselilla varustettu oskilloskooppi Viivästetty pyyhkäisy Viivästetyllä pyyhkäisyllä varustetuissa oskilloskoopeissa on kaksi erillistä vaakapoikkeutusramppigeneraattoria, kts kuvat 9 ja 10. Näissä B-vaakapoikkeutusosa on A-vaakapoikkeutusosan kaltainen ja sitä käytetäänkin eräänlaisena apuaika-akselina pyyhkäisyn viivästyksessä. B-vaakapoikkeutusosa poikkeaa A:sta sikäli, että B- ramppigeneraattorissa on lisäksi säädettävä viivästyspiiri. Tutkittavan ilmiön aiheuttama liipaisu laukaisee A-rampin, joka ehdittyään tiettyyn jännitearvoon laukaisee erityisen vertailupiirin avulla B-rampin. Vertailutaso ja sitä kautta viivästysaika ovat säädettävissä tavallisesti kymmenkierroksisella potentiometrillä. B-vaakapoikkeutusrampin alkamista on mahdollista viivästää oskilloskoopista riippuen noin 0,1...10s liipaisupulssin tulosta lukien. A-pyyhkäisyn liipaisutaso mitattava signaali A-pyyhkäisyn ramppi B-pyyhkäisyn liipaisutaso B-pyyhkäisyn ramppi B-pyyhkäisyn pituinen kirkastuspulssi A-säteeseen Kuva 9. Kaaviokuva viivästetyn pyyhkäisyn muodostamisesta. A-pyyhkäisyn säde kirkastetaan B-pyyhkäisyn ajalta, jotta nähdään, minkä osuuden B-pyyhkäisy näyttää A-säteestä. t A-pyyhkäisyn säde kirkastettu osuus B-pyyhkäisyn säde Kuva 10. Kuvan 9 mitattava signaali oskilloskoopin näytöllä, kun A- ja B-säteet on valittu näkymään yhtäaikaa. 19

9 0.3 Digitaalinen oskilloskooppi Digitaaliset oskilloskoopit ovat valloittaneet markkinat analogisilta oskilloskoopeilta monien hyödyllisten ominaisuuksiensa takia. Näitä ovat mitattujen aaltomuotojen tallennus muistiin tai levykkeelle, tulostus oskilloskooppiin liitettävän tulostimen avulla, automaattisten mittausten ja kursorimittausten käyttö sekä oskilloskoopin ohjaus tietokoneella mittausten automatisoimiseksi ja tulosten nopeaksi siirtämiseksi tietokoneeseen jatkokäsittelyä varten Digitaalisen oskilloskoopin toimintaperiaate Tulevasta signaalista otetaan näytteitä, joille tehdään A/D-muunnos 1 nopealla ADmuuntimella, tyypillisesti 8 bitin resoluutiolla. Näin syntyvät tavut talletetaan näytteenottonopeudella nopeaan muistiin, josta tieto kerätään mikroprosessorisysteemiin. Nopeat kertailmiöt tai erittäin hitaasti muuttuvat signaalit saadaan vaivatta näkyviin. Tyypillinen oskilloskoopin kuvaputki kykenee VGAresoluutioon. Koska signaali on muistissa mikroprosessorijärjestelmässä, voidaan toteuttaa erilaisia mittausta tukevia signaalin käsittely- ja analysointitoimintoja. Lisäksi mittausten tulostaminen tavallisella tulostimella tai tulosten siirtäminen tietokoneeseen jatkokäsittelyä varten saadaan mahdolliseksi. kanava 1 pystypoikkeutusvahvistin AD-muunnin ADmuisti kanava 2 mikroprosessorisysteemi TV-kuvaruutu pystypoikkeutusvahvistin AD-muunnin ADmuisti ulkoinen liipaisu (ext. trig.) liipaisukomparaattori viivelaskuri tallennuksen pysäytys kideoskillaattori Kuva 11. Digitaalisen oskilloskoopin lohkokaavio Näytteenoton erityispiirteitä. Seuraavassa kuvataan näytteenottoon liittyviä asioita, jotka tuovat esiin digitaalisuuden tuomia erityispiirteitä. 1 Muunnetaan jännitteet numeroarvoiksi 20

10 Jatkuva pyyhkäisy Työssä käytettävän oskilloskoopin pystypoikkeutusvahvistimen taajuuskaista on 100 MHz. Shannonin näytteenottoteoreeman mukaan tarvitaan vähintään kaksi näytettä jaksoa kohden, jotta siniaalto pystyttäisiin konstruoimaan täydellisenä (Näytteenoton täytyy tapahtua vähintään Nyquistin taajuudella). Käytännössä oskilloskooppi tarvitsee hieman enemmän näytteitä jaksoa kohden. 400 miljoonaa näytettä sekunnissa riittäisi, jotta yhden pyyhkäisyn aikana saataisiin riittävästi näytteitä signaalista, jonka taajuuskaista ulottuu 100 MHz:iin asti. Oskilloskoopin digitointinopeus on kuitenkin vain 20 miljoonaa näytettä (engl. sample) sekunnissa (20 MS/s) yhdelle kanavalle ja 10 MS/s kahdelle kanavalle. Oskilloskoopin hinnassa säästetään hitaan näytteenottotaajuuden ansiosta kymmeniä prosentteja verrattuna oskilloskooppiin, joka näytteistäisi 400 Ms/s, mutta jatkuvalla pyyhkäisyllä päästään 100 MHz kaistanleveyteen asti 100 MHz:n toistuva signaali saadaan kuitenkin näkyviin käyttämällä jatkuvaa pyyhkäisyä. Oskilloskoopin toiminta perustuu satunnaiseen toistuvaan näytteenottoon. Toistuva näytteenotto tarkoittaa sitä, että useiden pyyhkäisyjen aikana otetaan näytteitä signaalista. Näytteenottohetki suhteessa signaalin vaiheeseen muuttuu, jolloin lopulta saadaan konstruoitua signaali, kuva liipaisutaso Kuva 12. Signaalin digitointi usean pyyhkäisyn aikana. Asynkronisuus tarkoittaa sitä, että signaalia digitoidaan jatkuvasti oskilloskoopin oman kellon tahdissa riippumatta liipaisuhetkestä. Kun signaali leikkaa liipaisutason valittuun suuntaan, asettaa oskilloskooppi muistissa olevat, kuten myös liipaisuhetken jälkeen tulevat pisteet liipaisuhetkeen verrattuna oikeisiin paikkoihin. Koska mitattavan signaalin taajuus ja näytteenottotaajuus eivät ole mitenkään synkronissa keskenään, muuttuu näytteenottohetket liipaisuhetkeen verrattuna pyyhkäisystä toiseen, joten vähitellen kertyy riittävän tiheästi pisteitä, jotta signaali saadaan konstruoitua. Asynkronisuudesta on kaksi hyötyä. Ensinnäkin liipaisuhetkeä edeltävältä ajalta saa signaalin näkyviin, mikä analogiaskoopissa olisi hyvin hankala toteuttaa. Toiseksi 10 21

11 asynkronisuus tekee aliasoitumisen1, jossa aliasoitunut signaali pysyisi stabiilina kuvaruudulla, erittäin epätodennäköiseksi. Joskus kuvaruudulla rullaa nopeasti aliasoitunut signaali, jolloin voi saada väärän käsityksen mitattavan signaalin taajuudesta. Mutta siinä vaiheessa, kun liipaisun saa toimimaan niin, ettei kuva rullaa, on kuvaruudulla varmasti todellinen signaali. Eräs haitta digitaalioskilloskoopeissa on mikroprosessorisysteemin muodostama pullonkaula. Se tahti, jolla mikroprosessorijärjestelmä pystyy päivittämään kuvaruutua on yleensä huomattavan hidas verrattuna näytteenottotaajuuteen. Näyttö pystytään päivittämään muutama kymmenen kertaa sekunnissa, vaikka pyyhkäisynopeus vaatisi näytön päivittämistä kertaa sekunnissa. Esim. satunnaisesti 50 kertaa minuutissa esiintyvää häiriöpiikkiä, joka kuitenkin esiintyy vain n. joka 20000:nnella pyyhkäisyllä mittaussignaalin seassa, voi joutua näinollen odottamaan tunnin, ennen kuin se vilahtaa kuvaruudulla. Analogiaskooppi päivittää näytön joka pyyhkäisyllä, minkä vuoksi piikkien löytämiseen on realistiset mahdollisuudet. Töissä käytettävän alinäytteistävän oskilloskoopin tapauksessa näyte osuu em. pyyhkäisynopeudella niin harvoin tuhatkin kertaa sekunnissa esiintyvän häiriöpiikin kohdalle, ettei piikki käytännössä koskaan näy yhtä pistettä pidempänä kuvaruudulla, vaikka se olisi todelliselta leveydeltään kymmeniä pisteitä. Joissain oskilloskoopeissa on toiminto, jonka avulla piikkien löytämistä voidaan jonkin verran helpottaa (glitch capture). Jos piikit haluaa löytää helpolla, saa varautua hankkimaan varsin kalliin digitaaliskoopin, jossa tiedonkeruu- ja -tallennusnopeutta on parannettu. Kalliissakin oskilloskoopissa voi olla yllättäviä puutteita. Mittaustekniikan laboratorioon ostettiin tutkimuskäyttöön oskilloskooppi, jonka 500 MHz:n vahvistimen perässä oli 2 GS/s digitoiva A/D muunnin. Nopeiden kertailmiöiden mittaamisen ohella ajateltiin käyttää hyväksi oskilloskoopin 50 s kestävää pyyhkäisyä hitaasti muuttuvan signaalin seurantaan erään laitteen säätämisen aikana. Osoittautui, ettei tämä ollut mahdollista, koska oskilloskooppi näytti aaltomuodon kuvaruudulla vasta, kun koko pyyhkäisy oli tehty. Kertapyyhkäisy Kertapyyhkäisy on digitaalisen oskilloskoopin huomattavimpia etuja tavalliseen analogiseen skooppiin verrattuna. (Ennen digitaalisten oskilloskooppien tuloa oli kylläkin markkinoilla kertapyyhkäisyyn kykeneviä muistiputkeen perustuvia analogisia oskilloskooppeja.) Hyvin monet ilmiöt ovat kertaluonteisia tai niin hi- 1 Kun oskilloskooppia käytetään hitaalla pyyhkäisynopeudella, joudutaan rajallisen muistikapasiteetin vuoksi pudottamaan näytteenottotaajuutta. Koska esivahvistin kuitenkin päästää taajuudet yli 100 MHz:iin asti AD-muuntimelle, voi syntyä aliasoitumisilmiö taajuuksilla, jotka ylittävät puolet näytteenottotaajuudesta. Esim. jos signaalin taajuus on täsmälleen sama kuin näytteenottotaajuus, tulee näyte otetuksi aina signaalin samassa vaiheessa, jolloin kuvaruudulla signaali näkyy DC-jännitteenä. Jos signaalin taajuus on 1 Hz yli tai ali näytteenottotaajuuden, näkyy näytöllä 1 Hz signaali, joka on amplitudiltaan yhtä suuri kuin alkuperäinen signaali. Korkea taajuus on näin ollen aliasoitunut alhaiselle taajuudelle. 22

12 taita, ettei niistä saa selkoa oskilloskoopilla, jossa ei ole muistia. Alias-ilmiön mahdollisuutta ei kertapyyhkäisyn yhteydessä kuitenkaan sovi unohtaa. Johtuen työssä käytettävän oskilloskoopin matalahkosta näytteenottotaajuudesta, valmistaja on ilmoittanut, että oskilloskooppi kykenee kertapyyhkäisyllä toimimaan vain 2 MHz:iin asti yhdellä kanavalla ja 1 MHz:iin asti kahdella kanavalla. Oskilloskooppi ei kuitenkaan suodata pois korkeampia taajuuksia, joten syntyy alias-ilmiö taajuuksilla, jotka ovat yli puolet näytteenottotaajuudesta.. Kertapyyhkäisyllä asynkroninen näytteenottokaan ei pelasta tilannetta, kun signaalin taajuus on näytteenottotaajuuden tai sen monikerran tuntumassa. Esim. 20,05 MHz:n siniaalto näkyy näytöllä 50 khz:n siniaaltona. 0.4 Kondensaattori ja kela piirissä Kondensaattorin varaaminen ja varauksen purkaminen Kuva 13. Kondensaattorin varauksen purkaminen. Varautunut kondensaattori (kuva 13) puretaan sulkemalla kytkin hetkellä t = 0. Tällöin duc u c + RI R = 0 RC + uc = 0. (0.1) dt Kyseessä on 1.kertaluvun lineaarinen differentiaaliyhtälö, jonka yleinen ratkaisu on s t s t muotoa uc = U e. Nyt yhtälö 0.1 voidaan kirjoitaa muodossa ( RCs + 1 ) e = 0, t 1 RC josta saadaan s:n arvoksi s =, eli uc = U e. Alkuehdosta u c ( 0) = U C0 RC saadaan U = U C 0. Kondensaattorin yli oleva jännite on siis muotoa u c C t τ = U 0 e (0.2) jossa vakiota τ = RC kutsutaan aikavakioksi. Aikavakio kuvaa muutosilmiön nopeutta. Aikavakion τ kuluttua kytkimen sulkemisesta kondensaattorin jännite on pudonnut 37 prosenttiin (1/e 0,37) alkuperäisestä arvostaan. 23

13 Kuva 14. Kondensaattorin varaaminen. Kondensaattoria varataan (kuva 14) sulkemalla piirin kytkin hetkellä t = 0, jolloin kondensaattorin varaus on nolla. Piirin tilaa kuvaa yhtälö du = uc, (0.3) dt c U U R + uc U = RC + josta saadaan kondensaattorin yli olevaksi jännitteeksi t u = RC c U 1 e. (0.4) Aikavakion τ = RC kuluttua kytkimen sulkemisesta kondensaattorin jännite on noussut 63 prosenttiin (1-1/e 0,63) lopullisesta arvostaan Kelan kytkeminen piiriin Kuva 15. Kelan kytkeminen piiriin. Kela kytketään piiriin sulkemalla kytkin hetkellä t = 0. di U = u R + u L = R i + L (0.5) dt Piiri on alun perin levossa, jolloin virta i ( 0 ) = 0. Jatkuvassa tilassa kela muodostaa oikosulun, jolloin virta i ( ) = U / R. Ratkaisemalla yhtälö 0.5 reunaehtojen avulla, saadaan virran yhtälöksi R E t = L i 1 e R. (0.6) Aikavakio τ = L/R. 24

14 0.4.3 Kelan energiavaraston purkaminen Kuva 16. Kelan energiavaraston purkaminen. Kytkin k 1 avataan ja kytkin k 2 sujetaan hetkellä t = 0, jolloin kela pyrkii jatkamaan virran kulkua vastuksen R 2 kautta. di L di u L = L = R i + i = 0 (0.7) dt R dt Alkutilassa kelan läpi kulkema virta on i ( ) = U / R1 = I 0 ja lopputilassa ( ) = 0 0 L Ratkaisemalla yhtälö 0.7 saadaan kelan läpi kulkevan virran yhtälöksi i. i L / R2 = I L e, (0.8) 0 t missä aikavakio τ = L/R Mittapää Mittapäitä on moneen eri tarkoitukseen: ei-sähköisten ja sähköisten suureiden muuttaminen oskilloskoopilla mitattavaksi jännitteeksi (virtamittapää, painemuuttaja,...). Mittapää voi olla joko aktiivinen tai passiivinen Suuri-impedanssinen mittapää Kun skooppi kytketään mitattavaan piiriin ilman mittapäätä, siitä tulee virtapiirin osa, joka häiritsee piirin alkuperäistä toimintaa. Skoopin äärellinen ottoimpedanssi kuormittaa piiriä. Skoopin ottoimpedanssi muodostuu poikittaisresistanssista, yleensä 1 MΩ, ja sen rinnalla olevasta n. 20 pf:n kapasitanssista. Pienillä taajuuksilla impedanssi on yleensä riittävän suuri, mutta suurilla taajuuksilla kapasitanssi pudottaa impedanssin alas, mikä voi dramaattisesti muuttaa piirin toimintaa. Nopeissa digitaalipiireissä voi lisäksi mittauskaapelin heijastuksien takia syntyä bittivirheitä, koska esim. 1,5 m pitkään mittajohtoon menevä signaali heijastuu skoopista palatakseen piiriin runsaan 10 ns:n jälkeen. Piiriin syntyy näin ylimääräisiä pulsseja. Yleisin mittapää on passiivinen suuri-impedanssinen, jonka avulla ottoimpedanssia kasvatetaan herkkyyden kustannuksella. kuvassa 17 on esitetty kytkentä mittapään liittämisestä oskilloskoopin ottoon. Mittapäässä oleva vastus on lähes mittapään 25

15 C 1 C 2 kärjessä, jolloin mittapäästä tuleva heijastus tulee jo n. 100 ps:n kuluttua, jolloin nopeakaan piiri ei tulkitse heijastusta uudeksi pulssiksi. Mittapää on periaatteeltaan vain jännitteenjakaja, mutta pelkkä vastus ei riitä, vaan tarvitaan myös kompensoiva kondensaattori vastuksen rinnalle, jotta mittapään vaimennussuhde olisi vakio mahdollisimman laajalla taajuusalueella. Kondensaattorin arvo riippuu jännitteenjakosuhteesta sekä mittajohdon ja oskilloskoopin ottokapasitanssista, minkä vuoksi kondensaattorin tulee on säädettävä. Joskus kondensaattorin arvo on kiinteä, jolloin erillinen säädettävä kondensaattori sijaitsee liittimessä, jolla mittapää kytketään skoopin ottoon. Tämä kondensaattori on sähköisesti skoopin oton rinnalla. Resistiivinen jännitteenjakosuhde mittapäässä on 1:m = R 1 R i + R i, (0.9) missä vastukset ovat kuten kuvassa. Sanotaan, että mittapään vaimennus on m-kertainen. Jotta mittapään aikaansaama jännitteen jakosuhde pysyisi vakiona taajuudesta riippumatta, on kapasitiivisen jännitteenjaon oltava yhtä suuri. 1:m = 1 C2 + Ci C + C C 2 i 1 = C1 C + C + C 1 2 i (0.10) Kärki Mittapää R 1 Kaapeli Oskilloskooppi R i C i Maaklepsi Metallikuori Maajohdin toimii suojavaippana Metallikotelo verkkomaa Kuva 17. Mittapää, kaapeli ja vahvistimen otto. Oskilloskoopin vahvistin näkee jännitteen, joka syntyy R i :n ja C i :n sekä kaapelin kapasitanssin C 2 (n. 80 pf/m) yli. Huomaa, että oskilloskoopin maa ja siis myös mittapään maaklepsi kytkeytyy oskilloskoopin verkkojohdon kautta verkkomaahan. Edellisten perusteella päädytään ehtoon: CR = ( C + C) R. (0.11) i i 26

16 0.5.2 Mittapään virittäminen Mittapää voidaan virittää suorakaideaallon (sakara-aallon) avulla. Suorakaideaalto, joka yleensä saadaan skoopista itsestään (cal output), kytketään ottoon mittapään avulla. Kun pyyhkäisynopeus ja muut säädöt on suoritettu niin, että suorakaideaalto näkyy selvästi kuvassa, säädetään mittapään kondensaattorilla aaltomuodon kulmat mahdollisimman suoriksi. Mittapäässä voi olla kytkin, jolla kytketään vaimennus päälle. 1 asennossa vaimennusvastus ja -kondensaattori ohitetaan (yleensä pieniarvoisella vastuksella), 10 asennossa vaimennus on päällä ja ref-asennossa kytkin oikosulkee keskijohtimen maahan, jotta nollatason sijainti voidaan kätevästi tarkastaa skoopin näytöltä. C 1 on liian pieni C 1 on liian suuri oikea viritys Kuva 18. Mittapään virittäminen säätökondensaattorilla 0.6 Tavallisimmat mittaukset oskilloskoopilla Usein riittää, että signaalin aaltomuoto nähdään selkeästi kuvapinnalla, eikä numeerisia arvoja tarvitse tällöin määrittää Amplitudin, taajuuden ja jaksonpituuden mittaus Luettaessa mitattavaa signaalia kuvaavia arvoja kuvapinnalta, on muistettava laittaa asteikkoihin vaikuttavat säätimet cal-asentoon (volts/div ja sec/div) Nousuajan (rise time) ja pulssin pituuden (pulse width) mittaus Ideaalinen askelvaste sisältää äärettömästi taajuuskomponentteja. Äärellisen taajuuskaistan takia käytännön askeleilla on aina äärellinen nousuaika. Koska askelvaste voi käytännössä olla monimutkainen, on sovittu, että nousuaika on 10 % ja 90 % välillä askelen alku- ja lopputasoista. Nousuajan lukemista helpottaa pystypoikkeutusvahvistuksen portaaton säätö. Positiivisen pulssin pituus on määritelty nousevan reunan puolesta välistä laskevan reunan puoleen väliin Vaihe-eron mittaus Vaihe kahden samantaajuisen sinimuotoisen signaalin välillä mitataan seuraavasti. Säädetään signaalien amplitudit yhtäsuuriksi ja luetaan esim. jaksojen alkuhetkien aika-ero. Edellisen suhde signaalien jaksonpituuteen ilmaisee vaihesiirron osuuden 360 vaihesiirrosta 27

17 asettumisaika ylitys 90% vaipuminen (droop) 50% 10% pulssin pituus 50% alitus ennen nousevaa reunaa nousuaika Kuva 19. Pulssin ominaisuuksien määrittelyjä 0.7 Mittaukset Tarvittavat laitteet Kaksisädeoskilloskooppi Mittapää (2 kpl) Signaaligeneraattori RC-piiri ja tasasuuntauspiiri Käytännön mittausten tekeminen laboratoriossa ei ole valmiiden vastauskaavakkeiden täyttämistä. Selkeät muistiinpanot käytetyistä laitteista, mittausjärjestelyistä ja mittaustuloksista ovat yhtä tärkeitä kuin itse mittaustulokset Oskilloskooppiin tutustuminen Mitkä ovat käyttämäsi skoopin tyyppimerkintä, oton resistanssi ja kapasitanssi (ei löydy kaikista oskilloskoopeista), herkin jännitealue ja lyhin pyyhkäisyaika? Hae eri toimintalohkot, nimeä ne ja luettele kaikki lohkoihin liittyvät säätimet ja liitynnät. Onko käyttämässäsi oskilloskoopissa jokin säädin tai liityntä sellainen, jota selostuksessa ei ole mainittu? Mainitse myös, jos joku mielestäsi oleellinen säädin tai liityntä puuttuu Näyttöosan säätimet ja kalibrointi Kytke oskilloskoopin virta päälle ja odota CRT:n lämpiämistä hetken. Säädä säteen kirkkaus sopivaksi ja käyrä tai piste teräväksi. Mikäli et saa sädettä näkyviin, pyydä assistentti apuun. Kytke mittapäät oskilloskooppiin ja suorita mittapäiden kalibrointi. Mikä on käyttämäsi mittapään vaimennussuhde ja vaimennusvastuksen suuruus. Mikä on sisäisen kalibrointisignaalin taajuus ja amplitudi? 28

18 0.7.3 Amplitudin, vaiheen ja jaksonpituuden mittaus Kytke sinimuotoinen signaali RC-alipäästösuodattimen ottoon. Valitse amplitudi siten, että saat hyvän signaalin. Kytke oskilloskoopin mittapäät RC-piirin ottoon ja antoon. Mittaa kompleksinen siirtofunktio UOut UIn (amplitudi/vaihe) vastauskaavakkeessa annetuilla taajuuksilla. Säädä signaalin taajuus signaaligeneraattorin säätönupin asteikon avulla mahdollisimman tarkkaan. Mittaa jaksonpituus oskilloskoopista ja laske siitä signaalin taajuus. R U in C U out Kuva 20. RC-alipäästösuodatin Vertaa mitattuja siirtofunktion arvoja esiselostustehtävissä laskettuihin ja selitä mahdolliset poikkeamat. Muistithan virittää mittapäät? Millä taajuudella signaalin taso on laskenut 3 db (-3 db:n rajataajuus)? Mikä on tällä taajuudella oleva vaihe-ero? Tasasuuntaajapiiri Kytke signaaligeneraattorista 50 Hz sinisignaali, n. 8 V huipusta huippuun, tasasuuntaajapiirin ottoon. Mittaa tasasuunnatun antojännitteen suuruus sekä rippelin (AC-komponentin) suuruus. Mittaa rippeli myös 1 khz:n taajuudella Pulssimittaus, nousuaika Kytke signaaligeneraattorista suorakaideaaltoa skoopin toiseen ottoon. Aseta taajuudeksi 10 khz ja amplitudiksi 5 V. Mittaa nousuaika ja pulssinpituus eli aika, jonka signaali on suurempi kuin 50% maksimiarvosta, kts.kuva 19. Mittaa myös laskevan pulssin osuuden nousuaika (laskevalta reunalta) ja pulssin pituus eli aika, jonka signaali on pienempi kuin 50% maksimista. Vertaa tuloksia keskenään. 29

Kuva 1. Siniaalto, kolmioaalto ja sakara- eli kanttiaalto

Kuva 1. Siniaalto, kolmioaalto ja sakara- eli kanttiaalto Ammattisanaston suomennoksia Signaaligeneraattori ja funktiogeneraattori tarkoittavat tässä kirjassa samaa asiaa. Ne ovat laitteita, joilla pystytään tekemään erilaisia jännitesignaaleja. Signaaligeneraattori

Lisätiedot

0 Kaksisädeoskilloskoopin käyttö

0 Kaksisädeoskilloskoopin käyttö 0 Kaksisädeoskilloskoopin käyttö Työn tavoitteet Oppia oskilloskoopin toimintaperiaate Oppia tavallisen kaksisädeoskilloskoopin käyttö Oppia mittaamaan jaksollisia signaaleja Oppia mittapään tarkoitus

Lisätiedot

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014

Mittalaitetekniikka. NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 Mittalaitetekniikka NYMTES13 Vaihtosähköpiirit Jussi Hurri syksy 2014 1 1. VAIHTOSÄHKÖ, PERUSKÄSITTEITÄ AC = Alternating current Jatkossa puhutaan vaihtojännitteestä. Yhtä hyvin voitaisiin tarkastella

Lisätiedot

4B. Tasasuuntauksen tutkiminen oskilloskoopilla.

4B. Tasasuuntauksen tutkiminen oskilloskoopilla. TURUN AMMATTIKORKEAKOULU TYÖOHJE 1 4B. Tasasuuntauksen tutkiminen oskilloskoopilla. Teoriaa oskilloskoopista Oskilloskooppi on laite, joka muuttaa sähköisen signaalin näkyvään muotoon. Useimmiten sillä

Lisätiedot

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan

Lisätiedot

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta. TYÖ 11. Operaatiovahvistin Operaatiovahvistin on mikropiiri ( koostuu useista transistoreista, vastuksista ja kondensaattoreista juotettuna pienelle piipalaselle ), jota voidaan käyttää useisiin eri kytkentöihin.

Lisätiedot

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET FYSP105 / K3 R-SODATTIMET Työn tavoitteita tutustua R-suodattimien toimintaan oppia mitoittamaan tutkittava kytkentä laiterajoitusten mukaisesti kerrata oskilloskoopin käyttöä vaihtosähkömittauksissa Työssä

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteet o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT Työn tavoitteita o Havainnollistaa vaihtovirtapiirien toimintaa o Syventää ymmärtämystä aiheeseen liittyvästä fysiikasta 1 Johdanto Tasavirta oli 1900 luvun alussa kilpaileva

Lisätiedot

LOPPURAPORTTI 19.11.2007. Lämpötilahälytin. 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

LOPPURAPORTTI 19.11.2007. Lämpötilahälytin. 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi LOPPURAPORTTI 19.11.2007 Lämpötilahälytin 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi KÄYTETYT MERKINNÄT JA LYHENTEET... 3 JOHDANTO... 4 1. ESISELOSTUS... 5 1.1 Diodi anturina... 5 1.2 Lämpötilan ilmaisu...

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS 2-1 2. A/D-muunnos Työn tarkoitus Tässä työssä demotaan A/D-muunnoksen ominaisuuksia ja ongelmia. Tarkoitus on osoittaa käytännössä, miten bittimäärä ja näytteenottotaajuus

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS

LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS LABORATORIOTYÖ 2 A/D-MUUNNOS Päivitetty: 23/01/2009 TP 2-1 2. A/D-muunnos Työn tarkoitus Tässä työssä demotaan A/D-muunnoksen ominaisuuksia ja ongelmia. Tarkoitus on osoittaa käytännössä, miten bittimäärä

Lisätiedot

S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010

S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010 1/7 S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset Laboratoriotyö, kevät 2010 Häiriöiden kytkeytyminen yhteisen impedanssin kautta lämpötilasäätimessä Viimeksi päivitetty 25.2.2010 / MO 2/7 Johdanto Sähköisiä

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 3 VAIHELUKITTU VAHVISTIN

LABORATORIOTYÖ 3 VAIHELUKITTU VAHVISTIN LABORATORIOTYÖ 3 VAIHELUKITTU VAHVISTIN Päivitetty: 23/01/2009 TP 3-1 3. VAIHELUKITTU VAHVISTIN Työn tavoitteet Työn tavoitteena on oppia vaihelukitun vahvistimen toimintaperiaate ja käyttömahdollisuudet

Lisätiedot

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys PERMITTIIVISYYS 1 Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset ja ja levyjen välillä

Lisätiedot

MITTALAITTEIDEN OMINAISUUKSIA ja RAJOITUKSIA

MITTALAITTEIDEN OMINAISUUKSIA ja RAJOITUKSIA KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOL Tekniikan ja liikenteen ala TYÖ 21 ELEKTRONIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen MITTALAITTEIDEN OMINAISKSIA ja RAJOITKSIA TYÖN TAVOITE: Tässä laboratoriotyössä tutustumme mittalaitteiden

Lisätiedot

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla PERMITTIIVISYYS Johdanto Tarkastellaan tasokondensaattoria, joka koostuu kahdesta yhdensuuntaisesta metallilevystä. Siirretään varausta levystä toiseen, jolloin levyissä on varaukset +Q ja Q ja levyjen

Lisätiedot

TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS. Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla.

TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS. Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla. TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS Tehtävä Välineet Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla. Kaksoiskanavaoskilloskooppi KENWOOD

Lisätiedot

DC-moottorin pyörimisnopeuden mittaaminen back-emf-menetelmällä

DC-moottorin pyörimisnopeuden mittaaminen back-emf-menetelmällä 1 DC-moottorin pyörimisnopeuden mittaaminen back-emf-menetelmällä JK 23.10.2007 Johdanto Harrasteroboteissa käytetään useimmiten voimanlähteenä DC-moottoria. Tämä moottorityyppi on monessa suhteessa kätevä

Lisätiedot

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 30.10.2014 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:

Lisätiedot

KOHINA LÄMPÖKOHINA VIRTAKOHINA. N = Noise ( Kohina )

KOHINA LÄMPÖKOHINA VIRTAKOHINA. N = Noise ( Kohina ) KOHINA H. Honkanen N = Noise ( Kohina ) LÄMÖKOHINA Johtimessa tai vastuksessa olevien vapaiden elektronien määrä ei ole vakio, vaan se vaihtelee satunnaisesti. Nämä vaihtelut aikaansaavat jännitteen johtimeen

Lisätiedot

Kuva 1. Vastus (R), kondensaattori (C) ja käämi (L). Sinimuotoinen vaihtojännite

Kuva 1. Vastus (R), kondensaattori (C) ja käämi (L). Sinimuotoinen vaihtojännite TYÖ 54. VAIHE-EO JA ESONANSSI Tehtävä Välineet Taustatietoja Tehtävänä on mitata ja tutkia jännitteiden vaihe-eroa vaihtovirtapiirissä, jossa on kaksi vastusta, vastus ja käämi sekä vastus ja kondensaattori.

Lisätiedot

OSKILLOSKOOPPIMITTAUKSIA

OSKILLOSKOOPPIMITTAUKSIA OSKILLOSKOOPPIMITTAUKSIA 1 OSKILLOSKOOPPI 1.1 Katodisädeputki Katodisädeputkioskilloskooppi on elektroninen mittauslaite, jonka avulla voidaan tutkia ajan suhteen muuttuvia sähköisiä ilmiöitä. Oskilloskoopin

Lisätiedot

83950 Tietoliikennetekniikan työkurssi Monitorointivastaanottimen perusmittaukset

83950 Tietoliikennetekniikan työkurssi Monitorointivastaanottimen perusmittaukset TAMPEREEN TEKNILLINEN KORKEAKOULU 83950 Tietoliikennetekniikan työkurssi Monitorointivastaanottimen perusmittaukset email: ari.asp@tut.fi Huone: TG 212 puh 3115 3811 1. ESISELOSTUS Vastaanottimen yleisiä

Lisätiedot

IMPEDANSSIMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet

IMPEDANSSIMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet 1 IMPEDANSSIMITTAUKSIA 1 Työn tavoitteet Tässä työssä tutustut vaihtojännitteiden ja virtojen sekä vaihtovirtapiirissä olevien komponenttien impedanssien suuruuksien eli vaihtovirtavastusten mittaamiseen.

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2014

Radioamatöörikurssi 2014 Radioamatöörikurssi 2014 Polyteknikkojen Radiokerho Radiotekniikka 4.11.2014 Tatu, OH2EAT 1 / 25 Vahvistimet Vahvistin ottaa signaalin sisään ja antaa sen ulos suurempitehoisena Tehovahvistus, db Jännitevahvistus

Lisätiedot

Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen.

Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen. Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen. 1. Tuletko mittaamaan AC tai DC -virtaa? (DC -pihdit luokitellaan

Lisätiedot

S-108.180 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset. Vanhoja tenttitehtäviä

S-108.180 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset. Vanhoja tenttitehtäviä S-18.18 Elektroniset mittaukset ja elektroniikan häiriökysymykset 1. Vastaa lyhyesti: a) Mitä on kohina (yleisesti)? b) Miten määritellään kohinaluku? c) Miten / missä syntyy raekohinaa? Vanhoja tenttitehtäviä

Lisätiedot

Käytännön radiotekniikkaa: Epälineaarinen komponentti ja signaalien siirtely taajuusalueessa (+ laboratoriotyön 2 esittely)

Käytännön radiotekniikkaa: Epälineaarinen komponentti ja signaalien siirtely taajuusalueessa (+ laboratoriotyön 2 esittely) Käytännön radiotekniikkaa: Epälineaarinen komponentti ja signaalien siirtely taajuusalueessa (+ laboratoriotyön 2 esittely) ELEC-C5070 Elektroniikkapaja, 21.9.2015 Huom: Kurssissa on myöhemmin erikseen

Lisätiedot

DIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ

DIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ 1 IOIN OMINAISKÄYRÄ JA TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ MOTIVOINTI Työ opettaa mittaamaan erityyppisten diodien ominaiskäyrät käyttämällä oskilloskooppia XYpiirturina Työssä opetellaan mittaamaan transistorin

Lisätiedot

6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4

6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4 Datamuuntimet 1 Pekka antala 19.11.2012 Datamuuntimet 6. Analogisen signaalin liittäminen mikroprosessoriin 2 6.1 Näytteenotto analogisesta signaalista 2 6.2. DA-muuntimet 4 7. AD-muuntimet 5 7.1 Analoginen

Lisätiedot

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA

S SÄHKÖTEKNIIKKA JA ELEKTRONIIKKA S-55.1100 SÄHKÖTKNIIKKA A KTONIIKKA Tentti 0.1.006: tehtävät 1,3,4,6,8 1. välikoe: tehtävät 1,,3,4,5. välikoe: tehtävät 6,7,8,9,10 Saat vastata vain neljään tehtävään/koe; ne sinun pitää itse valita! Kimmo

Lisätiedot

LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET

LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala VAHVAVIRTATEKNIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET YLEISTÄ YLEISMITTARIN OMINAISUUKSISTA: Tässä laboratoriotyössä

Lisätiedot

S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät 2006. Erityisesti huomioitava

S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät 2006. Erityisesti huomioitava S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A Esiselostustehtävät 2006 Ryhmän tulee merkitä vastauspaperiin työn numero, ryhmän numero, työn päivämäärä ja ryhmän jäsenten nimet. Vastaukset on kirjoitettava siististi

Lisätiedot

R = Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen on tällöin jännitteenjako = 1

R = Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen on tällöin jännitteenjako = 1 Fysiikan mittausmenetelmät I syksy 206 Laskuharjoitus 4. Merkitään kaapelin resistanssin ja kuormaksi kytketyn piirin sisäänmenoimpedanssia summana R 000.2 Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen

Lisätiedot

Signaalien datamuunnokset. Näytteenotto ja pito -piirit

Signaalien datamuunnokset. Näytteenotto ja pito -piirit Signaalien datamuunnokset Muunnoskomponentit Näytteenotto ja pitopiirit Multiplekserit A/D-muuntimet Jännitereferenssit D/A-muuntimet Petri Kärhä 26/02/2008 Signaalien datamuunnokset 1 Näytteenotto ja

Lisätiedot

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin.

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin. VAIHTOVIRTAPIIRI 1 Johdanto Vaihtovirtapiirien käsittely perustuu kolmen peruskomponentin, vastuksen (resistanssi R), kelan (induktanssi L) ja kondensaattorin (kapasitanssi C) toimintaan. Tarkastellaan

Lisätiedot

Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali 19.11.2003

Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali 19.11.2003 Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali 19.11.2003 Teoriatehtävät Nimi: Oppilaitos: Ohje: Tehtävät ovat suurimmaksi osaksi vaihtoehtotehtäviä, mutta tarkoitus on, että lasket tehtävät ja valitset sitten

Lisätiedot

HARJOITUS 7 SEISOVAT AALLOT TAVOITE

HARJOITUS 7 SEISOVAT AALLOT TAVOITE SEISOVAT AALLOT TAVOITE Tässä harjoituksessa opit käyttämään rakolinjaa. Toteat myös seisovan aallon kuvion kolmella eri kuormalla: oikosuljetulla, sovittamattomalla ja sovitetulla kuormalla. Tämän lisäksi

Lisätiedot

Laitteita - Yleismittari

Laitteita - Yleismittari Laitteita - Yleismittari Yleistyökalu mittauksissa Yleensä digitaalisia Mittaustoimintoja Jännite (AC ja DC) Virta (AC ja DC) Vastus Diodi Lämpötila Transistori Kapasitanssi Induktanssi Taajuus 1 Yleismittarin

Lisätiedot

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy 2013. Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy 2013. Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto Kojemeteorologia Sami Haapanala syksy 2013 Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto Datan käsittely ja tallentaminen Käytännössä kaikkien mittalaitteiden ensisijainen signaali on analoginen Jotta tämä

Lisätiedot

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. X.X.2015 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus

Lisätiedot

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 14.11.2013 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:

Lisätiedot

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit Tässä työssä pyritään syventämään vaihtovirtakomponentteihin liittyviä käsitteitä. Tunnetusti esimerkiksi käsitteet impedanssi, reaktanssi ja vaihesiirto ovat aina hyvin

Lisätiedot

EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003

EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003 EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003 LABORATORIOTÖIDEN OHJEET (Mukaillen työkirjaa "Teknillisten oppilaitosten Elektroniikka";

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2015

Radioamatöörikurssi 2015 Radioamatöörikurssi 2015 Polyteknikkojen Radiokerho Radiotekniikka 5.11.2015 Tatu Peltola, OH2EAT 1 / 25 Vahvistimet Vahvistin ottaa signaalin sisään ja antaa sen ulos suurempitehoisena Tehovahvistus,

Lisätiedot

Supply jännite: Ei kuormaa Tuuletin Vastus Molemmat DC AC Taajuus/taajuudet

Supply jännite: Ei kuormaa Tuuletin Vastus Molemmat DC AC Taajuus/taajuudet S-108.3020 Elektroniikan häiriökysymykset 1/5 Ryhmän nro: Nimet/op.nro: Tarvittavat mittalaitteet: - Oskilloskooppi - Yleismittari, 2 kpl - Ohjaus- ja etäyksiköt Huom. Arvot mitataan pääasiassa lämmityksen

Lisätiedot

DEE Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt. Tasavirtakäyttö

DEE Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt. Tasavirtakäyttö Tasavirtakäyttö 1 Esiselostus 1.1 Mitä laitteita kuuluu Leonard-käyttöön, mikä on sen toimintaperiaate ja mihin ja miksi niitä käytetään? Luettele myös Leonard-käytön etuja ja haittoja. Kuva 1.1 Leonard-käyttö.

Lisätiedot

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen Avaa tarvikepussi ja tarkista komponenttien lukumäärä sekä nimellisarvot pakkauksessa olevan osaluettelon avulla. Ilmoita mahdollisista puutteista tai virheistä

Lisätiedot

Perusmittalaitteet. Oskilloskooppi. Tärkein ja monipuolisin elektroniikkamittalaite. Piirtää mitattavasta suureesta graafin

Perusmittalaitteet. Oskilloskooppi. Tärkein ja monipuolisin elektroniikkamittalaite. Piirtää mitattavasta suureesta graafin Mittaustekniikan perusteet / luento 2 Perusmittalaitteet Tärkein ja monipuolisin elektroniikkamittalaite Mittauksia: jännite, aaltomuoto, taajuus, muutosilmiöt, kohina, säröytyminen... Hyvä työkalu häiriöiden

Lisätiedot

OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia

OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala TYÖ 11 ELEKTRONIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia TYÖN TAVOITE Tutustua operaatiovahvistinkytkentään

Lisätiedot

1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta.

1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta. Fysiikan mittausmenetelmät I syksy 2013 Malliratkaisut 3 1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta. b) Ulostulo- ja sisäänmenojännitteiden

Lisätiedot

Sähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon

Sähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon 30 SÄHKÖVAKIO 30 Sähkövakio ja Coulombin laki Coulombin lain mukaan kahden tyhjiössä olevan pistevarauksen q ja q 2 välinen voima F on suoraan verrannollinen varauksiin ja kääntäen verrannollinen varausten

Lisätiedot

LABORATORIOTYÖ 1 MITTAUSVAHVISTIMET

LABORATORIOTYÖ 1 MITTAUSVAHVISTIMET Työ 1 Mittausvahvistimet LABORATORIOTYÖ 1 MITTAUSVAHVISTIMET Päivitetty: 5/01/010 TP 1 1 Työ 1 Mittausvahvistimet 1. MITTAUSVAHVISTIMET Työn tarkoitus: Työn tarkoituksena on tutustua operaatiovahvistimen

Lisätiedot

Tietoliikennesignaalit & spektri

Tietoliikennesignaalit & spektri Tietoliikennesignaalit & spektri 1 Tietoliikenne = informaation siirtoa sähköisiä signaaleja käyttäen. Signaali = vaihteleva jännite (tms.), jonka vaihteluun on sisällytetty informaatiota. Signaalin ominaisuuksia

Lisätiedot

1 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki

1 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki Enso Ikonen, Oulun yliopisto, systeemitekniikan laboratorio 2/23 Säätöjärjestelmien suunnittelu 23 PID-taajuusvastesuunnittelun esimerkki Tehtävänä on suunnitella säätö prosessille ( ) = = ( +)( 2 + )

Lisätiedot

Tiedonkeruu ja analysointi

Tiedonkeruu ja analysointi Tiedonkeruu ja analysointi ViDRoM Virtual Design of Rotating Machines Raine Viitala 30.9.2015 ViDRoM Virtual Design of Rotating Machines Mitataan dynaamista käyttäytymistä -> nopeuden funktiona Puhtaat

Lisätiedot

VIM RM1 VAL0123136 / SKC9068201 VIBRATION MONITOR RMS-MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA. VIM-RM1 FI.docx 1998-06-04 / BL 1(5)

VIM RM1 VAL0123136 / SKC9068201 VIBRATION MONITOR RMS-MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA. VIM-RM1 FI.docx 1998-06-04 / BL 1(5) VIM RM1 VAL0123136 / SKC9068201 VIBRATION MONITOR RMS-MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA FI.docx 1998-06-04 / BL 1(5) SISÄLTÖ 1. KOMPONENTTIEN SIJAINTI 2. TOIMINNAN KUVAUS 3. TEKNISET TIEDOT 4. SÄÄTÖ 5. KALIBROINTI

Lisätiedot

TYÖ 2: OPERAATIOVAHVISTIMEN PERUSKYTKENTÖJÄ

TYÖ 2: OPERAATIOVAHVISTIMEN PERUSKYTKENTÖJÄ TYÖ 2: OPERAATIOVAHVISTIMEN PERUSKYTKENTÖJÄ Työselostus xxx yyy, ZZZZZsn 25.11.20nn Automaation elektroniikka OAMK Tekniikan yksikkö SISÄLLYS SISÄLLYS 2 1 JOHDANTO 3 2 LABORATORIOTYÖN TAUSTA JA VÄLINEET

Lisätiedot

Johdanto tieto- viestintäteknologian käyttöön: Äänitystekniikka. Vfo135 ja Vfp124 Martti Vainio

Johdanto tieto- viestintäteknologian käyttöön: Äänitystekniikka. Vfo135 ja Vfp124 Martti Vainio Johdanto tieto- viestintäteknologian käyttöön: Äänitystekniikka Vfo135 ja Vfp124 Martti Vainio Akustiikka Äänityksen tarkoitus on taltioida paras mahdo!inen signaali! Tärkeimpinä kolme akustista muuttujaa:

Lisätiedot

Kannattaa opetella parametrimuuttujan käyttö muidenkin suureiden vaihtelemiseen.

Kannattaa opetella parametrimuuttujan käyttö muidenkin suureiden vaihtelemiseen. 25 Mikäli tehtävässä piti määrittää R3:lle sellainen arvo, että siinä kuluva teho saavuttaa maksimiarvon, pitäisi variointirajoja muuttaa ( ja ehkä tarkentaa useampaankin kertaan ) siten, että R3:ssä kulkeva

Lisätiedot

OSKILLOSKOOPIN SYVENTÄVÄ KÄYTTÖ

OSKILLOSKOOPIN SYVENTÄVÄ KÄYTTÖ FYSP110/K2 OSKILLOSKOOPIN SYVENTÄVÄ KÄYTTÖ 1 Johdanto Työn tarkoituksena on tutustua oskilloskoopin käyttöön perusteellisemmin ja soveltaa työssä Oskilloskoopin peruskäyttö hankittuja taitoja. Ko. työn

Lisätiedot

HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT

HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT LUENTO 4 HÄIRIÖSUOJAUS KAKSISUUNTAINEN PROSESSI SISÄISET JA ULKOISET HÄIRIÖT HAVAINTOJA ELÄVÄSTÄ ELÄMÄSTÄ HYVÄ HÄIRIÖSUOJAUS ON HARVOIN HALPA JÄRJESTELMÄSSÄ ON PAREMPI ESTÄÄ HÄIRIÖIDEN SYNTYMINEN KUIN

Lisätiedot

MONIKANAVAISET OHJELMOITAVAT VAHVISTIMET

MONIKANAVAISET OHJELMOITAVAT VAHVISTIMET DIGITAALIAJAN RATKAISUT DVB-T - Tuotteet PROFILER-SARJA MONIKANAVAISET OHJELMOITAVAT VAHVISTIMET Selektiivisesti vahvistetut kanavaniput digitaalisille ja analogisille signaaleille. Helposti ohjelmointipyörällä

Lisätiedot

Perusmittalaitteet. Oskilloskooppi. Oskilloskooppi. Mittaustekniikan perusteet / luento 3. Oskilloskooppi. Oskilloskooppi

Perusmittalaitteet. Oskilloskooppi. Oskilloskooppi. Mittaustekniikan perusteet / luento 3. Oskilloskooppi. Oskilloskooppi Mittaustekniikan perusteet / luento 3 Perusmittalaitteet Oskilloskooppi Tärkein ja monipuolisin elektroniikkamittalaite Mittauksia: jännite, taajuus, muutosilmiöt, kohina, säröytyminen... Oskilloskooppi

Lisätiedot

Perusmittalaitteet 2. Yleismittari Taajuuslaskuri

Perusmittalaitteet 2. Yleismittari Taajuuslaskuri Mittaustekniikan perusteet / luento 4 Perusmittalaitteet 2 Digitaalinen yleismittari Yleisimmin sähkötekniikassa käytetty mittalaite. Yleismittari aajuuslaskuri Huomaa mittareiden toisistaan poikkeaat

Lisätiedot

Pynnönen 1.5.2000. Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

Pynnönen 1.5.2000. Opiskelija: Tarkastaja: Arvio: EAOL 1/5 Opintokokonaisuus : Jakso: Harjoitustyö: Passiiviset komponentit Pvm : vaihtosähköpiirissä Opiskelija: Tarkastaja: Arvio: Tavoite: Välineet: Opiskelija oppii ymmärtämään vastuksen, kondensaattorin

Lisätiedot

ELEC-C5070 Elektroniikkapaja (5 op)

ELEC-C5070 Elektroniikkapaja (5 op) (5 op) Luento 5 A/D- ja D/A-muunnokset ja niiden vaikutus signaaleihin Signaalin A/D-muunnos Analogia-digitaalimuunnin (A/D-muunnin) muuttaa analogisen signaalin digitaaliseen muotoon, joka voidaan lukea

Lisätiedot

Työ 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä

Työ 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä Työ 3A VAIHTOVIRTAPIIRI Pari Jonas Alam Antti Tenhiälä Selostuksen laati: Jonas Alam Mittaukset tehty: 0.3.000 Selostus jätetty: 7.3.000 . Johdanto Tasavirtapiirissä sähkövirta ja jännite käyttäytyvät

Lisätiedot

A/D-muuntimia. Flash ADC

A/D-muuntimia. Flash ADC A/D-muuntimia A/D-muuntimen valintakriteerit: - bittien lukumäärä instrumentointi 6 16 audio/video/kommunikointi/ym. 16 18 erikoissovellukset 20 22 - Tarvittava nopeus hidas > 100 μs (

Lisätiedot

TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT

TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT Työselostuksen laatija: Tommi Tauriainen Luokka: TTE7SN1 Ohjaaja: Jaakko Kaski Työn tekopvm: 02.12.2008 Selostuksen luovutuspvm: 16.12.2008 Tekniikan

Lisätiedot

Elektroniikka, kierros 3

Elektroniikka, kierros 3 Elektroniikka, kierros 3 1. a) Johda kuvan 1 esittämän takaisinkytketyn systeemin suljetun silmukan vahvistuksen f lauseke. b) Osoita, että kun silmukkavahvistus β 1, niin suljetun silmukan vahvistus f

Lisätiedot

RAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE

RAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE RAIDETESTERIN KÄYTTÖOHJE Yleiskuvaus Mittalaite tutkiin virtapiirin johtavuutta ja ilmaisee virtapiirissä olevan puhtaasti resistiivisen vastuksen. Mittalaitteen toiminnallisuus on parhaimmillaan, kun

Lisätiedot

M2A.2000. Suomenkielinen käyttöohje. www.macrom.it

M2A.2000. Suomenkielinen käyttöohje. www.macrom.it M2A.2000 Suomenkielinen käyttöohje www.macrom.it Vahvistimen säätimet ja liitännät 2 3 5 6 7 8 9 0 2 3 5 6 7 8 9 2 3 5 6 7 8 9 0 2 3 5 6 7 8 9 RCA-tuloliitäntä matalatasoiselle signaalille High Level -kaiutintasoinen

Lisätiedot

Tekniikka ja liikenne (5) Tietoliikennetekniikan laboratorio

Tekniikka ja liikenne (5) Tietoliikennetekniikan laboratorio Tekniikka ja liikenne 4.4.2011 1 (5) Tietoliikennetekniikan laboratorio Työ 1 PCM-työ Työn tarkoitus Työssä tutustutaan pulssikoodimodulaation tekniseen toteutustapaan. Samalla nähdään, miten A/Dmuunnin

Lisätiedot

Elektroniikkalajin semifinaalitehtävien kuvaukset

Elektroniikkalajin semifinaalitehtävien kuvaukset Elektroniikkalajin semifinaalitehtävien kuvaukset Kilpailija rakentaa ja testaa mikrokontrollerilla ohjattavaa jännitereferenssiä hyödyntävän sovelluksen. Toteutus koostuu useasta elektroniikkamoduulista.

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2017

Radioamatöörikurssi 2017 Radioamatöörikurssi 2017 Elektroniikan kytkentöjä 7.11.2017 Tatu Peltola, OH2EAT 1 / 20 Suodattimet Suodattaa signaalia: päästää läpi halutut taajuudet, vaimentaa ei-haluttuja taajuuksia Alipäästösuodin

Lisätiedot

Oikosulkumoottorikäyttö

Oikosulkumoottorikäyttö Oikosulkumoottorikäyttö 1 DEE-33040 Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt TTY Oikosulkumoottorikäyttö T. Kantell & S. Pettersson 2 Laboratoriomittauksia suorassa verkkokäytössä 2.1 Käynnistysvirtojen

Lisätiedot

Tehtävä 8. Jännitelähteenä käytetään yksipuolista 12 voltin tasajännitelähdettä.

Tehtävä 8. Jännitelähteenä käytetään yksipuolista 12 voltin tasajännitelähdettä. Tehtävä 8 1. Suunnittele Micro-Cap-simulaatio-ohjelman avulla kaistanpäästösuodin, jonka -alarajataajuus f A = 100 Hz @-3 db -ylärajataajuus f Y = 20 khz @-3 db -jännitevahvistus A U = 2 Jännitelähteenä

Lisätiedot

S-108.1020 Mittaustekniikan perusteet Y - Tentti

S-108.1020 Mittaustekniikan perusteet Y - Tentti S-108.1020 Mittaustekniikan perusteet Y - Tentti 15.12.06/Kärhä Merkitse vastauspaperiin laboratoriotöiden suoritusvuosi. 1. Ohessa on 12 väittämää antureista. Ovatko väittämät oikein vai väärin? Oikeasta

Lisätiedot

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi Physica 9. painos (0) RATKAST. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi RATKAST:. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi. a) Vaihtovirran tehollinen arvo on yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka tuottaa vastuksessa

Lisätiedot

Käyttö liipaisu (trigger) säädöt

Käyttö liipaisu (trigger) säädöt Käyttö liipaisu (trigger) säädöt Hold off, aika jota ennen seuraavaa liipaisu ei huolita Liipaisutapa: Normal, auto, single, video Run/stop Hold off Roll-mode, hitaasti muuttiville signaaleille 94 Käyttö

Lisätiedot

Tämän sybolin esiintyessä, käyttäjän tulee lukea käyttöohje, josta lisätietoa. Tämä symboli normaalikäytössä indikoi vaarallisesta mittausjännitteestä

Tämän sybolin esiintyessä, käyttäjän tulee lukea käyttöohje, josta lisätietoa. Tämä symboli normaalikäytössä indikoi vaarallisesta mittausjännitteestä Esittely VT30 mittaa AC-jännitteitä 690 V ja DC-jännitteitä 690 V asti, LCD-näyttö, portaittainen jännitenäyttö, positiivisen ja negatiivisen napaisuuden näyttö, sekä kiertosuunnan osoitus. Lisäksi jatkuvuuden

Lisätiedot

1 Muutokset piirilevylle

1 Muutokset piirilevylle 1 Muutokset piirilevylle Seuraavat muutokset täytyvät olla piirilevylle tehtynä, jotta tätä käyttöohjetta voidaan käyttää. Jumppereiden JP5, JP6, JP7, sekä JP8 ja C201 väliltä puuttuvat signaalivedot on

Lisätiedot

Signaalien datamuunnokset

Signaalien datamuunnokset Signaalien datamuunnokset Muunnoskomponentit Näytteenotto ja pitopiirit Multiplekserit A/D-muuntimet Jännitereferenssit D/A-muuntimet Petri Kärhä 17/02/2005 Luento 4b: Signaalien datamuunnokset 1 Näytteenotto

Lisätiedot

Radioamatöörikurssi 2013

Radioamatöörikurssi 2013 Radioamatöörikurssi 2013 Polyteknikkojen Radiokerho Radiotekniikka 21.11.2013 Tatu, OH2EAT 1 / 19 Vahvistimet Vahvistin ottaa signaalin sisään ja antaa sen ulos suurempitehoisena Tehovahvistus, db Jännitevahvistus

Lisätiedot

Tiedonkeruu ja analysointi

Tiedonkeruu ja analysointi Tiedonkeruu ja analysointi ViDRoM Virtual Design of Rotating Machines Raine Viitala ViDRoM Virtual Design of Rotating Machines Mitataan dynaamista käyttäytymistä -> nopeuden funktiona Puhtaat laakerit,

Lisätiedot

Kuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi

Kuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi 31 VAIHTOVIRTAPIIRI 311 Lineaarisen vaihtovirtapiirin impedanssi ja vaihe-ero Tarkastellaan kuvan 1 mukaista vaihtovirtapiiriä, jossa on resistanssi R, kapasitanssi C ja induktanssi L sarjassa Jännitelähde

Lisätiedot

Vahvistimet. Käytetään kvantisointi alue mahdollisimman tehokkaasti Ei anneta signaalin leikkautua. Mittaustekniikka

Vahvistimet. Käytetään kvantisointi alue mahdollisimman tehokkaasti Ei anneta signaalin leikkautua. Mittaustekniikka Vahvistimet Vahvistaa pienen jännitteen tai virran suuremmaksi Vahvistusta voidaan tarvita monessa kohtaa mittausketjua (lähetys- ja vastaanottopuolella) Vahvistuksen valinta Käytetään kvantisointi alue

Lisätiedot

OPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti 11.11.

OPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti 11.11. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö Elektroniikan laboratoriotyö OPERAATIOVAHVISTIN Työryhmä Selostuksen kirjoitti 11.11.008 Kivelä Ari Tauriainen Tommi Tauriainen Tommi 1 TEHTÄVÄ Tutustuimme

Lisätiedot

Anturit ja Arduino. ELEC-A4010 Sähköpaja Tomi Pulli Signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos Mittaustekniikka

Anturit ja Arduino. ELEC-A4010 Sähköpaja Tomi Pulli Signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos Mittaustekniikka Anturit ja Arduino Tomi Pulli Signaalinkäsittelyn ja akustiikan laitos Mittaustekniikka Anturit ja Arduino Luennon sisältö 1. Taustaa 2. Antureiden ominaisuudet 3. AD-muunnos 4. Antureiden lukeminen Arduinolla

Lisätiedot

MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJE TYÖ 4. LÄMPÖTILA ja PAINELÄHETTIMEN KALIBROINTI FLUKE 702 PROSESSIKALIBRAATTORILLA

MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJE TYÖ 4. LÄMPÖTILA ja PAINELÄHETTIMEN KALIBROINTI FLUKE 702 PROSESSIKALIBRAATTORILLA OAMK / Tekniikan yksikkö MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJE TYÖ 4 LÄMPÖTILA ja PAINELÄHETTIMEN KALIBROINTI FLUKE 702 PROSESSIKALIBRAATTORILLA Tero Hietanen ja Heikki Kurki TEHTÄVÄN MÄÄRITTELY Työn tehtävänä

Lisätiedot

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V 10. 21 Transistorin virtavahvistus 10. 22 Transistorin ominaiskayrasto 10. 23 Toimintasuora ja -piste 10

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V 10. 21 Transistorin virtavahvistus 10. 22 Transistorin ominaiskayrasto 10. 23 Toimintasuora ja -piste 10 Sisältö 1 Johda kytkennälle Theveninin ekvivalentti 2 2 Simuloinnin ja laskennan vertailu 4 3 V CE ja V BE simulointituloksista 4 4 DC Sweep kuva 4 5 R 2 arvon etsintä 5 6 Simuloitu V C arvo 5 7 Toimintapiste

Lisätiedot

S Signaalit ja järjestelmät

S Signaalit ja järjestelmät dsfsdfs S-72.1110 Työ 2 Ryhmä 123: Tiina Teekkari EST 12345A Teemu Teekkari TLT 56789B Selostus laadittu 1.1.2007 Laboratoriotyön suoritusaika 31.12.2007 klo 08:15 11:00 Esiselostuksen laadintaohje Täytä

Lisätiedot

41 4h. SÄHKÖISIÄ PERUSMITTAUKSIA. OSKILLOSKOOPPI.

41 4h. SÄHKÖISIÄ PERUSMITTAUKSIA. OSKILLOSKOOPPI. TN AMMATTIKOKEAKOL TYÖOHJE 1/10 41 4h. SÄHKÖISIÄ PESMITTAKSIA. OSKILLOSKOOPPI. 1. TEOIAA Oskilloskooppi on laite, joka muuttaa sähköisen signaalin näkyvään muotoon. seimmiten sillä tarkastellaan toistuvaa

Lisätiedot

Kaikki kytkennät tehdään kytkentäalustalle (bimboard) ellei muuta mainita.

Kaikki kytkennät tehdään kytkentäalustalle (bimboard) ellei muuta mainita. FYSE300 Elektroniikka 1 (FYSE301 FYSE302) Elektroniikka 1:n (FYSE300) laboratorioharjoitukset sisältävät kaksi työtä, joista ensimmäinen sisältyy A-osaan (FYSE301) ja toinen B-osaan (FYSE302). Pelkän A-osan

Lisätiedot

Flash AD-muunnin. suurin kaistanleveys muista muuntimista (gigahertsejä) pieni resoluutio (max 8) kalliita

Flash AD-muunnin. suurin kaistanleveys muista muuntimista (gigahertsejä) pieni resoluutio (max 8) kalliita Flash AD-muunnin Flash AD-muunnin koostuu monesta peräkkäisestä komparaattorista, joista jokainen vertaa muunnettavaa signaalia omaan referenssijännitteeseensä. Referenssijännite aikaansaadaan jännitteenjaolla:

Lisätiedot

Pinces AC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC

Pinces AC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC Pinces AC-virtapihdit ampèremetriques pour courant AC MINI-SARJA Pienikokoinen, kompakti sekä erittäin kestävä minipihtisarja on suunniteltu mittaamaan virtoja muutamasta milliampeerista jopa 150 A AC

Lisätiedot

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen DEE-11000 Piirianalyysi Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet 1 Vaihtovirta vs tasavirta Sähkömagneettinen induktio tuottaa kaikissa pyörivissä generaattoreissa vaihtojännitettä. Vaihtosähköä on

Lisätiedot

S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A Tentti

S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A Tentti S-108.1010 Mittaustekniikan perusteet A Tentti 15.12.06 / Kärhä Tehtävät 1-2 käsittelevät luentoja ja ne hyvitetään vuoden 2006 luentokuulustelupisteiden perusteella. Tehtävät 3-5 käsittelevät laboratoriotöitä

Lisätiedot