- Российский государственный университет нефти и

3
Министерство образования и науки Российской Федерации
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
НЕФТИ И ГАЗА им. И.М.ГУБКИНА
А.В.ГОРОХОВ, Л.П. ПИЧУГИНА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ
РАБОТАМ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «МИКРОЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА»
МОСКВА 2007
4
Министерство образования и науки Российской Федерации
Российский государственный университет нефти и газа
им.И.М.Губкина
Кафедра информационно-измерительных систем
А.В. Горохов, Л.П. Пичугина
Методические указания к лабораторным работам
по дисциплине «Микроэлектронные устройства»
для студентов специальности 200106
Москва 2007
5
УДК 621.474
Горохов А.В, Пичугина Л.П. Методические указания к
лабораторным
работам
по
дисциплине
«Микроэлектронные
устройства». – М.: РГУ нефти и газа, 2007. 97 с.
Методические указания к лабораторным работам соответствуют
рабочей программе дисциплины
учебного
плана
измерительная
«Микроэлектронные устройства»
специальности
техника
и
200106
технологии».
«Информационно-
Данные
методические
указания содержат технические описания контрольно-измерительных
приборов и экспериментальную часть.
Лабораторные работы по данной дисциплине преследуют цель
изучение
и
измерительной
приобретение
аппаратурой:
навыков
работы
осциллографом,
с
контрольномультиметром,
генератором, частотомером, источником питания.
Для студентов специальности 200106
Рецензент – А.С. Моисеенко, профессор РГУ нефти и газа им.
И.М.Губкина
6
ОСЦИЛЛОГГРАФ GOS – 620
I.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Тракт вертикального отклонения
1.
Коэффициенты
отклонения
каждого
из
каналов
вертикального отклонения имеют значения от 5 мВ/дел до 5 В/дел в
последовательности 1; 2; 5 с перекрытием не менее чем 2,5 раза. И от 1
мВ/дел до 1 В/дел при усилении в 5 раз.
3. Полоса пропускания осциллографа при непосредственном
входе для коэффициентов отклонения от 5В/дел/дел до 5 В/дел
составляет 20 МГц при выключенном усилении в 5 раз.
4. Полоса пропускания осциллографа при непосредственном
входе при включенном усилении в 5 раз составляет 7 МГц. При
подключении делителя 1:10, из комплекта осциллографа, в
положении 1:1 полоса пропускания осциллографа составляет 6 МГц
во всех положениях переключателя В/дел, в положении делителя
полоса
1:10,
пропускания
осциллографа
составляет
для
коэффициентов отклонения составляет 20 МГц при выключенном
усилении и 7 МГц при включенном усилении в 5 раз.
5. Время нарастания переходной характеристики (ПХ)
каждого
из
непосредственном
каналов
входе
вертикального
составляют
не
отклонения
более
17,5
нс
при
для
коэффициентов отклонения от 5 мВ/дел до 5 В/дел при выключенном
усилении и 50 нс при включенном усилении.
6. Параметры входов каждого из каналов усилителя:

При непосредственном входе -
активное сопротивление…………………. 1 МОм ± 2 %,
входная емкость……………………………25+2 пФ.

С делителем 1:10 -
активное сопротивление…………………..10 МОм + 2 %,
7
Входная емкость………………………….. 23+2 пФ.

В положении делителя 1:1 -
Полоса пропускания………………………. 6 МГц,
активное сопротивление……………………1 МОм ± 2 %,
Входная емкость…………………………….128+2 пФ.
7. Осциллограф обеспечивает следующие режимы связи
входного усилителя:

закрытый
вход
(АС)
-
обеспечивает
прохождение
сигналов на вход усилителя вертикального отклонения с частотой
более 10 Гц,

открытый вход (DC) обеспечивает прохождение сигналов
на вход усилителя вертикального отклонения во всей полосе частот,
включая постоянную составляющую,

вход усилителя закорочен на корпус (GND), входной
сигнал не поступает на вход усилителя и физически отключен от
входа усилителя.
8. Осциллограф обеспечивает следующие режимы работы
усилителя:

Наблюдение сигналов по каналам 1,2, 1 и 2. При
наблюдении сигнала по каналам 1 и 2, возможна работа в режиме
поочередно или попеременно. Частота переключения коммутатора в
режиме попеременно составляет примерно 250 кГц.

Суммы 1+2 при открытых и закрытых входах каналов 1 и

Инвертирование сигнала в канале 2
2
Допускаемое суммарное значение постоянного и переменного
напряжения на входе каждого из каналов усилителя:
на входе каждого из каналов усилителя……не более 400 В,
с делителем 1:10 ……………………………..не более 600 В.
8
При этом частота переменного напряжение не должна
превышать значения 1 кГц.
9. Коэффициент ослабления синфазных сигналов составляет не
менее 50:1 для синусоидального сигнала 50 кГц. при равной
чувствительности канала 1 и канала 2.
10. Коэффициент развяжи между каналами не менее 1000 при
частоте входного сигнала 50 кГц и не менее 30 при частоте входного
сигнала 20 МГц, в положении В/дел 5 мВ/дел.
11. Осциллограф имеет дополнительный выход канала 1 на
задней панели с крутизной, приблизительно, 20мВ/дел и 50 мВ/дел
при выходном сопротивлении 50 Ом.
Тракт горизонтального отклонения
1. Коэффициент развертки осциллографа имеет значения от 0,2
мкс/дел до 0,5 сек/дел, в последовательности и 1;2;5. Осциллограф
обеспечивает растяжку развертки в 10 (до 100 нс/дел). Предел
допускаемого
значения
основной
погрешности
коэффициентов
развертки составляет:

±3 % при выключенной растяжке;

±5 % при включенной растяжке, за исключением значений
20 нс/дел и 50 нс/дел;

не калиброванное значение для 20 нс/дел и 50 нс/дел
2.
Осциллограф
обеспечивает
плавную
регулировку
коэффициентов развертки с перекрытием не менее чем в 2,5 раза.
3. Развертка и синхронизация.
Осциллограф
обеспечивает
следующие
режимы
запуска
развертки:

автоматический,
с
ручной
установкой
синхронизации, для сигналов с частотой не менее 40 Гц;

ждущий,

TV-H - синхронизация по строкам,
уровня
9

TV-V - синхронизация по кадрам.
Осциллограф
обеспечивает
следующие
режимы
синхронизации:

синхронизацию сигналом в канале 1 (канале 2), в
одноканальном режиме,

синхронизацию сигналом в канале 1 (канале 2), в
двухканальном режиме и режиме суммирования входных сигналов,

синхронизацию сигналом поочередно в канале 1 и
канале 2, в двухканальном режиме и режиме суммирования
входных сигналов,

синхронизацию от сети,

синхронизацию от внешнего источника.
Осциллограф обеспечивает изменение полярности сигнала
синхронизации.
Внутренняя синхронизация обеспечивается при следующих
уровнях входного сигнала:

В диапазоне частот входного сигнала 20 Гц ... 2 МГц - не
менее 0,5 дел,

В диапазоне частот входного сигнала 2 МГц ... 20 МГц

ТВ сигналом, при амплитуде импульса синхронизации -
-
1,5 дел,
не менее 1 В,
Внешняя синхронизация обеспечивается при следующих
уровнях входного сигнала:

В диапазоне частот входного сигнала 20 Гц ... 2 МГц -200

В диапазоне частот входного сигнала 2 МГц ... 20 МГц -
мВ
800 мВ
Параметры входа внешней синхронизации:
10
активное сопротивление -1 МОм ± 2 %,входная емкость - 25+2
пФ
Допускаемое суммарное значение постоянного и переменного
напряжения на входе внешней синхронизации не более 300 В, при
этом частота переменного напряжение не должна превышать значения
1 кГц.
X-Y вход
1. Осциллограф обеспечивает режим работы X-Y входа.
2. При этом входом оси X является сигнал, подаваемый на вход
канала 1, а входом оси Y является сигнал, подаваемый на вход канала
2.
3. Ширина полосы пропускания составляет 0...500 кГц.
4. Фазовый сдвиг - ± 3° на частоте 50 кГц.
Z вход
1. Осциллограф обеспечивает яркостную модуляцию входного
сигнала (режим работы 2-вход).
2. Чувствительность входа Z составляет 5 В, яркость свечения
увеличивается при подаче отрицательного напряжения.
3. Полоса пропускания в этом режиме составляет 2 МГц.
4.
Допускаемое
суммарное
значение
постоянного
и
переменного напряжения на входе внешней синхронизации не более
30 В, при этом частота переменного напряжение не должна
превышать значения 1 кГц.
5. Активное сопротивление входа внешней модуляции яркости
составляет не менее 47 кОм ± 2 %.
Параметры калибратора
(предназначен только для калибровки делителей 1:10)
Форма сигнала..............импульсный сигнал положительной
полярности,
Частота ……………….(1±0,02) кГц,
11
Отношение……………в пределах 48 : 52,
Амплитуда……………(2±0,04) В,
Выходное сопротивление………….≈ 1 кОм.
ЭЛТ
Тип..........................................6-дюймовый
прямоугольная
с
внутренней
шкалой,
Напряжение
ускорения анода…………….≈ 2 кВ,
Рабочая часть экрана………. 8×10 дел (1 дел = 10 мм),
Шкала………………………..внутренняя,
Поворот луча………………..обеспечивается.
Общие параметры
1. Прибор обеспечивает свои технические характеристики в
пределах норм после времени прогрева, равного 15 минутам.
2.
Параметры
прибора
соответствуют
техническим
характеристикам при питании от сети, напряжением 115 или 230 В
±15% частотой 50±0,5 Гц или 60±0,5 Гц с содержанием гармоник до
5%.
3. Мощность, потребляемая прибором от сети переменного
напряжения при номинальном напряжении не превышает 45 В·А.
4. Прибор допускает непрерывную работу в рабочих условиях
эксплуатации в течение 8 часов.
II. УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
1. Установка яркости свечения ЭЛТ
Никогда не оставляйте статичную точку с высокой яркостью
неподвижной на экране в течение больше чем нескольких секунд. В
этом месте люминофор экрана может быть поврежден.
12
2. Предельные входные напряжения. Не подавайте напряжения
выше, чем указанные в табл. 1.
Таблица 1. Предельные входные напряжения
Вход
Максимальное входное напряжение
СП1,СП2-вход
300 В (DC + AC пик)
ЕХТ-вход
300 В (DC + AC пик)
Делитель 1:10
600 В (DC + AC пик)
Z-вход
30 В (DC + AC пик)
Максимальные входные напряжения
должны иметь частоты не более 1 кГц
III. ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ ОСЦИЛЛОГРАФОМ
Перевод обозначений органов управления приведен в табл. 2.
Таблица
2.
Перевод
обозначений
органов
осциллографа
POWER
СЕТЬ (5)
INTEN
ЯРКОСТЬ (2)
TRACE
ЛУЧ
TRACE ROTATION ПОВОРОТ ЛУЧА (4)
FOCUS
ФОКУС (3)
ILLUM
ПОДСВЕТКА
CAL
КАЛИБРАТОР
VERTICAL
ПОЛОЖЕНИЕ ПО ВЕРТИКАЛИ
POSITION
VOLTS/DIV
ВОЛЬТ/ДЕЛ (7,22)
управления
13
VAR
ПЛАВНО
PULLx5MAG
ТЯНУТЬ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ В 5 РАЗ
CHI CH2
КАНАЛ1 КАНАЛ2 (8,20)
AC/DC
ПОСТОЯННЫЙ/ПЕРЕМЕННЫЙ (10,18)
GND
ЗЕМЛЯ
ALT/CHOP/ADD
ПОПЕРЕМЕННО/ПООЧЕРЕДНО/СУММА
INV
ИНВЕРСИЯ (16)
HORIZONTAL
ПОЛОЖЕНИЕ ПО ГОРИЗОНТАЛИ (19)
POSITION
×l0
РАСТЯЖКА В 10 РАЗ (31)
TRIGGER LEVEL
УРОВЕНЬ ЗАПУСКА (28)
TRIGGER ALT
СЛОЖЕНИЕ СИГНАЛОВ СИНХРОНИЗАЦИИ
(27)
MODE
РЕЖИМ (14)
SOURCE
ИСТОЧНИК (23)
SLOPE
ПОЛЯРНОСТЬ (26)
TV-V
ТВ СТРОКИ (25)
TV-H
ТВ КАДРЫ (25)
FREQUENCY
ЧАСТОТА
RANGE
ДИАПАЗОН
FUNC
ФОРМА СИГНАЛА
AMPLITUDE
АМПЛИТУДА
PULL DC-OFFSET
ТЯНУТЬ ПОСТОЯННОЕ СМЕЩЕНИЕ
Расположение и назначение органов управления (передняя
панель) представлены на рис.1.
Цепи ЭЛТ:
(6) POWER (Выключатель сетевого питания). Когда этот
выключатель включен, загорается индикатор (5).
(2)INTEN (яркость) Регулирует яркость изображения.
(3)FOCUS (фокус) Регулировка фокуса изображения.
14
(4)TRACE
ROTATION
(поворот)
Регулировка
изображения, параллельно линиям шкалы.
(33) FILTER (Фильтр).
Органы управления тракта вертикального отклонения:
(8) СН 1(Х) (Канал 1) вход канала 1. В режиме X-Y, входной
канал Х-оси.
(20) СН 2(Y) (Канал 2) вход канала 2. В режиме X-Y, входной
канал Y-оси.
(10)(18) AC-DC-GND Переключатель режима входов усилителя.
АС: закрытый вход
DC: открытый вход
GND: Вход усилителя отключается от источника сигнала и
заземляется.
(7)(22) VOLTS/DIV (вольт/дел) Устанавливают коэффициенты
отклонения каналов от 5 мВ/дел до 5 В/дел в 10 диапазонах.
(9)(21) VARIABLE (плавно) Плавное изменение коэффициентов
отклонения каналов с перекрытием не менее чем в 2.5 раза в каждом
положении переключателей в/дел. Когда ручка вытянута (режим х5
раз) происходит увеличение амплитуды в 5 раз.
(13) (17) СН1 и СН2 DC BAL балансировка каналов 1 и 2.
(11)(19) POSITION (положение) Регулировка положения лучей
обеих каналов по вертикали. (16) INV СН 2: инвертирование сигнала
в канале 2
(14) VERT MODE (режимы) Переключатель режима
работы усилителя в положениях:
СН 1: на экране наблюдается сигнал канала 1.
СН 2: на экране наблюдается сигнал канала 2.
ALT: на экране наблюдаются изображения сигналов обоих
каналов.
15
ADD: На экране наблюдается алгебраическая сумма или
разность (при нажатии кнопки СН 2 INV сигналов каналов 1 и 2.
16
33
1
2
3
4
5
6
32 45
31 43 44 30 42 40 40 29 28 27 26 25 39 23
7
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
8
Рис. 1. Передняя панель осциллографа
20 21 22
45
(12) ALT/CHOP Когда кнопка отжата в двухканальном режиме,
режим работы коммутатора выбирается автоматически исходя из
положения ручки время/дел. При нажатии на кнопку коммутатор
принудительно переключается в режим попеременный.
Органы управления синхронизации:
(23)
ЕХТ(ЕХТ
НOR)
(внешний).
Вход
внешней
синхронизации и для подачи исследуемого сигнала непосредственно
на входной усилитель X. Чтобы использовать этот вход переключите
выключатель (23) в положение ЕХТ. Для входа синхронизации
используйте вход (24) на задней панели.
(23)
SOURCE
(источник).
Выбирает
режим
внутренней
синхронизации и внешней.
СН 1 (Канал 1)(X-Y): Развертка синхронизируется сигналом с
первого канала.
СН 2 (Канал 2): Развертка синхронизируется сигналом со
второго канала.
(27)
TRIG.ALT: Развертка поочередно синхронизируется
сигналом с 1-го и 2-го каналов.
LINE (сеть): Развёртка синхронизируется от сети
ЕХТ
(внешний):
Развёртка
синхронизируется
внешним
сигналом.
(26)
SLOPE
(полярность).
Переключатель
полярности
синхронизирующего сигнала.
"+":Развёртки синхронизируются положительным перепадом
исследуемого сигнала.
"-":Развёртки синхронизируются отрицательным перепадом
исследуемого сигнала.
(28) LEVEL (уровень). Выбирает уровень исследуемого
сигнала, при котором происходит запуск развёртки.
(25) TRIGER MODE выбор режима работы запуска развертки
46
AUTO если нет сигнала синхронизации или он меньше 25 Гц,
развертка переходит в автоколебательный
режим
NORM развертка запускается только при наличии входного
сигнала
TV-V синхронизация по вертикали (по кадрам)
TV-H синхронизация по горизонтали (по строкам)
В
обоих
режимах
полярность
сигнала
должна
быть
отрицательной
Органы управления развёрткой
(29) ВРЕМЯ /ДЕЛ устанавливает коэффициент развёртки от
0,2 мкс/дел до 0,5 с/дел 20 ступенями. При переводе в положение XY обеспечивается наблюдение фигур Лисажжу.
(30) SWP.VAR (развертка плавно) Обеспечивает плавную
регулировку коэффициента развёртки сперекрытием 2.5 раза в каждом
положении переключателя время/дел.
(32) POSITION (положение). Перемещает изображение по
горизонтали.
(31) x10
MAG
(увеличение
в
10).Скорость
развёртки
увеличивается в 10 раз.
IV. ПОРЯДОК РАБОТЫ.
Проверка работоспособности осциллографа.
1. Включите питание осциллографа и дайте прогреться в
течение 15 минут.
2. Проверка яркости свечения луча.
Вращение ручки «Яркость» по часовой стрелке должно
приводить к увеличению яркости, против - к уменьшению.
3. Проверка фокуса.
47
Переведите переключатель время/дел в положение X-Y. На
экране появится точка. Вращением ручки «Фокус» установите
минимальный размер точки на экране.
4. Проверка возможности поворота луча.
Вращение ручки «TRACE ROTATION» должно приводить к
повороту луча.
5. Проверка возможности перемещения луча.
Вращение ручек «VERTICAL POSITION» и «HORIZONTAL
POSITION» приводит к перемещению луча влево - вправо и вверхвниз.
6. Проверка функционирования возможности регулировки
канала вертикального отклонения.
Подайте сигнал от встроенного калибратора на вход канала 1 и
2.
Вращение ручек В/дел должно приводить к изменению
амплитуды сигнала.
7. Проверка функционирования возможности регулировки
канала горизонтального отклонения. Вращение ручек время/дел
должно приводить к изменению скорости развертки.
8. Проверка работы коммутатора в режимах попеременно и
поочередно.
Установите режим работы канал 1 и канал 2, переключатель
время/дел в положение 0,5сек/дел...5мсек/дел, нажмите кнопку
«CHOP» будет виден прерывистый след развертки как показано на
рис.3 Переключатель время/дел в положение 2 мсек/дел...0,1
мксек/дел, отожмите кнопку «CHOP» будет виден непрерывный
след развертки как показано на рис.4.
48
Рис.3. Прерывистый след
развертки
Рис.4 Непрерывный след
развертки
9. Проверка режима сложения сигнала от канала1 и канала 2.
Установите режим работы сложение канал 1 и канал 2 («ADD»)
две линии развертки на экране станут одной. Вращение ручек
«VERTICAL POSITION» канала 1 и канала 2 приводит к перемещению
луча вверх-вниз.
10. Проверка инверсии в канале 2.
Подайте сигнал от встроенного калибратора на вход канала 2.
Нажмите кнопку «инверсия» («INV»). Положение сигнала
изменится на 180°.
11. Проверка растяжки развертки в 10 раз.
При нажатии на кнопку x10MAG (растяжка) линия развертки
становится длиннее.
12. Поверка режима X-Y.
Переведите переключатель время/дел в положение X-Y. На
экране появится точка.
13. Проверка работы режимов развертки.
Нажмите кнопку «AUTO» появится линия развертки.
Нажмите кнопку «NORM» линия развертки исчезнет. При
вращении ручки «Уровень» («Level») появится линия развертки.
49
14. Проверка возможности регулировки усиления канала
вертикального отклонения и плавной регулировки длительности
развертки.
Подайте сигнал от встроенного калибратора на вход канала 1 и
канала 2.
Вращение ручки «плавно» («VAR») приводит к плавному
уменьшению амплитуды сигнала.
Вращение ручки «плавно» («SWP UNCAL») приводит к
плавному изменению периода сигнала.
15. Проверка функционирования встроенного генератора
Соедините выход генератора с входом осциллографа.
На экране ЭЛТ должен присутствовать сигнал.
Проверьте возможность переключения под диапазонов и
плавной регулировки частоты.
Вращением
ручки
«амплитуда»
проверьте
возможность
регулировки амплитуды выходного сигнала.
Вытяните
руку
«амплитуда»,
проверьте
возможность
регулировки постоянного смещения сигнала.
Одноканальный режим.
Установите органы управления осциллографа, как показано в
табл.3.
Таблица 3. Установка органов управления
Наименование
Номер
Положение переключателя
POWER
(6)
Отжат
INTEN
(2)
Среднее положение
FOCUS
(3)
Среднее положение
(39)
СН1
(12)
Отжат (ALT)
VERT MODE
ALT/CHOP
50
CH2 INV
(16)
Отжат
POSITION
(11)(19)
Среднее положение
VOLTS/DIV
(7)(22)
0,5 В/дел
VARIABLE
(9)(21)
CAL (по часовой стрелке)
AC-DC-GND
(10) (18)
GND
SOURCE
(23)
СН 1
SLOPE
(26)
+
TRIG ALT
(27)
Отжат
TRIGGER MODE
(25)
AUTO
TIME/DIV
(18)
0,5 мс/дел
SWP.VER
(30)
Отжат
POSITION
(32)
Среднее положение
X10 MAG
(31)
Отжат
После установки органов управления, как указанно в табл.3,
подключите сетевой шнур к розетке, и затем,
продолжите
следующим образом:
1) Включите кнопку СЕТЬ и убедитесь, что загорается
индикатор сети. В течении приблизительно 20 секунд, а экране
должна появиться линия развертки. Если луч не появляется
приблизительно в течении 60 секунд, проверьте правильность
установки органов управления.
2) Установите желательную яркость и фокус изображения с
помощью ручек ЯРКОСТЬ и ФОКУС.
3) Установите изображение луча параллельно горизонтальной
линии шкалы, вращая ручки ПОВОРОТ ЛУЧА отверткой.
4) Подайте на вход СН1 (Канал 1) сигнал с КАЛИБРАТОРА
через пробник 1:1.
5) Установите переключатель AC-DC-GND в положение АС.
На
экране
должно
наблюдаться
изображение
сигнала
51
соответствующее рисунку 5.
Рис.5. Изображение сигнала в одноканальном режиме
6) Отрегулируйте четкость изображения ручкой ФОКУС
7) С
помощью
переключателей
В/ДЕЛ
и
ВРЕМЯ/ДЕЛ
установите желаемые размеры сигнала.
8) Совместите с помощью переключателей изображение
сигнала с линиями шкалы, так чтобы можно было легко рассчитать
амплитуду (Vp-p) и период (Т).
Описанное выше - это основные положения работы с
осциллографом при включении канала 1 (СН 1). При работе с
каналом 2 следует поступать аналогично.
Двухканальный режим работы.
Установите переключатель VERT в положение DUAL. На
экране будет наблюдаться прямая линия канала 2 (органы управления
должны быть установлены, как описано выше), при этом на первом
канале будет наблюдаться сигнал калибратора.
Подайте сигнал калибратора на второй канал. Переключатель
AC-DC-GND установите в положение АС. Установите изображение
аналогично показанному на рис.6 с помощью ручек В/ДЕЛ и
ВРЕМЯ/ДЕЛ.
52
При использовании двухканального режима (DUAL или ADD
режим), сигнал канала 1 или канала 2 может быть засинхронизирован
посредством переключения выключателя SOURCE. Если и СН1 (Канал
1) и СН2 (Канал 2) сигналы эквивалентны, то они могут быть
стабильно отображены одновременно;
Если нет, то только сигнал канала, выбранный переключателем
SOURCE может быть отображен стационарно. Если нажать кнопку
TRIG.ALT, то возможно стабильное наблюдение двух сигналов. (Не
используйте "CHOP" и "ALT" переключатель в то же самое
время). Переключение между CHOP режимом, и ALT режимом
автоматически
происходит
переключателя
TIME/DIV.На
путём
экране
изменения
должно
положения
наблюдаться
изображение сигнала соответствующее рисунку 6.
Рис. 6. Изображение сигнала в двухканальном режиме
Режим сложения
Алгебраическую сумму сигналов СН1 (Канал 1) и СН2 (Канал
2) можно наблюдать на экране, установив переключатель VERT в
положение ADD ,разность сигналов, если СН 2 INV выключатель
нажат.
Для
более
точных
вычислений,
желательно
чтобы
чувствительность каждого из двух каналов была одинаковой, что
можно сделать посредством VARIABLE кнопок. Вертикальное
перемещение может быть сделано ручкой AV POSITION любого
53
канала. Ввиду линейности вертикальных усилителей, поставьте обе
кнопки в их средние положения.
Синхронизация
Выбор синхронизации необходим для эффективных действий с
осциллографом. Пользователь должен быть полностью знаком с
функциями переключателей режимов и источников синхронизации.
Назначение переключателя MODE :

AUTO (автоматический). Выбор автоматического режима
работы развертки осуществляется установкой переключателя в
положение
AUTO.
Генератор
развертки
работает
в
автоколебательном режиме без сигнала синхронизации. Как только
появится сигнал синхронизации генератор развертки будет работать
синхронно с входным сигналом. Режим AUTO удобно использовать
при включении прибора для наблюдения луча и входного сигнала и
последующего включения других режимов работы прибора. При
установке органов управления в необходимые положения можно
вернуться в режим NORM. Режим AUTO должен использоваться при
исследовании постоянных напряжений
и
сигналов с малыми
амплитудами когда нет синхронизации развертки.

NORM (ждущий). Генератор развертки не будет
запускаться до тех пор пока не будет установлен необходимый
уровень запуска развертки ручкой «УРОВЕНЬ». Генератор развертки
формирует только один ход луча и в дальнейшем активируется только
при поступлении другого сигнала синхронизации. В режиме NORM на
экране не будет отображения луча, до тех пор пока не будет
синхронизации. В режиме сложения сигнала от канала 1 и 2 и
режиме синхронизации NORM не будет отображения ни одного
канала до тех пор, пока не будет синхронизации.

TV-V. Перевод переключателя MODE в положение TV-V
54
позволяет
выделять
кадровые
синхроимпульсы
из
полного
видеосигнала. Синхронизация кадровыми импульсами позволяет
наблюдать ТВ кадры. При этом коэффициент развертки желательно
установить в положение 2мс/дел для наблюдения одного кадра и 5
мс/дел для наблюдения двух кадров видео сигнала.

позволяет
TV-H. Перевод переключателя MODE в положение TV-H
выделять
строчные
синхроимпульсы
из
полного
видеосигнала. Синхронизация строчными импульсами позволяет
наблюдать ТВ строки. При этом коэффициент развертки желательно
установить в положение 10 мкc/дел. Более удобный размер
изображения можно установить ручкой SWP VAR.
Синхронизация возможна только
"-"
полярностью, это
означает что синхросигнал должен быть отрицательным и видео
сигнал положительным. Как показано на рис. 7.
Рис. 7. Видеосигнал
Назначение переключателя SOURCE.
Переключатель SOURCE используется для выбора источника
синхронизации

СН 1: сигнал предусилителя СН1, который используется,
как сигнал синхронизации наиболее часто.

СН 2: сигнал предусилителя СН2 используется как сигнал
синхронизации.

LINE:
сигнал
с
частотой
сети
переменного
тока
используется как сигнал синхронизации. Этот метол эффективен,
когда измеряемый сигнал имеет временное соотношение с частотой
55
сети.

ЕХТ: Развёртка запускается внешним сигналом, который
подаётся на внешний вход. Так как развёртка синхронизируется
одним и тем же сигналом это позволяет исследовать сигналы
различной амплитуды, частоты и формы без перестройки регулировок
синхронизации.
Выбор уровня запуска и полярности.
Запуск развертки осуществляется при установке определенного
уровня запуска. Вращение ручки приводит к изменению начальной
точки запуска генератора развертки. При вращении ручки в область
«+» запуск будет происходить положительной полуволной, при
вращении
ручки
в
область
«-»
запуск
будет
происходить
отрицательной полуволной, когда ручка находится в центральном
положении запуск развертки будет осуществляться с нулевой линии.
Вращая ручку TRIG LEVEL, установите необходимый уровень
запуска. При исследовании синусоидального сигнала начальная фаза
может быть изменена. Вращением ручки TRIG LEVEL можно
добиться синхронизации сигнала от пика до пика.
Когда переключатель TRIG SLOPE находится в положении "+",
развёртка запускается положительной частью синхронизирующего
сигнала.
Когда переключатель TRIG SLOPE находится в положении "-" ,
развёртка запускается отрицательной частью синхронизирующего
сигнала. Выбор полярности сигнала показан на рис. 8.
56
Рис.8. Выбор полярности сигнала
Синхронизация суммарным сигналом (кнопка TRIG ALT).
Кнопка TRIG ALT используется для выбора различных
источников синхронизации в двухканальном режиме (выбирается
переключателем VERT MODE). В этом режиме запуск развертки
осуществляется поочередно сигналом от канала 1 или канала 2. Это
необходимо при исследовании сигналов с разной частотой или
периодами. В этом режиме оба сигнала засинхронизированы и
изображение на экране осциллографа неподвижно. Этот режим нельзя
использовать при измерении разности фаз между сигналами канала 1
и канала 2.
Установка времени развертки
Установите переключатель время/дел в такое положение при
котором на экране отображается необходимое число периодов
сигнала. Если периодов много уменьшите время развертки. Если на
экране отображается только линия развертки попробуйте увеличить
время развертки. Когда время развертки достаточно малое при
наблюдении части сигнала, особенно прямоугольной формы, на
экране будет видна прямая линия.
Растяжка сигнала.
Используйте
кнопку
×10
MAG,
чтобы
рассмотреть
маленькие части сигнала, как которые расположены далеко от
момента запуска развертки, чтобы изучить их используя, ручку
TIME/DIV. Чтобы включить режим MAG, выполните следующие
операции.

Установите
ручкой
TIME/DIV
самый
большой
коэффициент развертки, который позволяет изучить эту часть
57
сигнала.

Вращением ручки HORIZONTAL POSITION, установите
сигнал так, чтобы этот участок сигнала был в центре экрана.

Нажать кнопку × 1 0 MAG, до включения индикатора.
При выполнении выше указанных процедур, необходимая часть
сигнала будет увеличенной в 10 раз вправо (рис 9).
Рис.9 Любая часть сигнала может быть отображена ручкой
"Position" (Развертка в положении в/дел×1/10)
Таким
образом,
нерастянутая
максимальная
скорость
развертки (0.1 мкс/дел) может быть увеличена следующим образом:
0,1 мксек/дел х 1/10=10 нсек/дел
Когда развёртка увеличена и скорость развёртки более чем 0.1
мкс/дел, яркость луча может уменьшиться.
Режим X-Y
Установите переключатель время/дел в положение Х-У для
установки
режима
наблюдения
фигур
распределятся следующим образом:
Х-ось (горизонтальная) Вход канала 1
Y-ось (вертикальная) Вход канала 2
Лисажжу.
Входы
58
Внимание: Когда сигналы высокой частоты наблюдают с
помощью X-Y режима, следует обратить внимание на полосу частот
и различие фаз между X и Y-осью.
Ось Y (канал 2)
Ось X (канал 1)
Рис. 10. Вид сигнала в режиме X-Y
Режим Х-У используется для измерения которые не могут
быть проведены в обычном режиме (измерение отношений частот,
температуры, скорости и т.д.).
1.Установите переключатель время/дел в положение Х-У.
Канал 1 станет осью X и канал 2 станет осью У.
2. Ручками положения луча по горизонтали и вертикали
установите изображение в необходимую часть экрана.
3. Переключателем В/дел канала 1 установите необходимый
размер изображения по оси X
4. Переключателем В/дел канала 2 установите необходимый
размер изображения по оси У
Калибровка делителя.
Как сказано выше, делитель расширяет диапазон измерений.
Если компенсация делителя не должным образом выполнена,
отображенная форма волны будет искажена и приведёт к ошибкам в
измерениях.
59
Подключите делитель 1:10 ко входам СН1 или СН2, и
установите
переключатель
VOLTS/DIV
в
положение
50мВ.
Подсоедините делитель к выходу калибратора и с помощью
переменного резистора установите оптимальное изображение сигнала
(см. рис. 11):
Недокомпенсация
Перекомпенсация
Нормальная
компенсация
Рис. 11. установка оптимального изображения сигнала
Регулировка баланса.
Установка баланса по вертикали производится следующим
образом:
1.Установите переключатель режимов входа в положение
GND, режим работы развертки в положение AUTO.
2.Установите переключатель В/дел в положение 5 мВ/дел,
вращением потенциометра DC BAL установите линию развертки в
центр экрана. Установите переключатель В/дел в положение 5 В/дел и
ручкой положения луча по горизонтали установите луч в центр
экрана. Повторите эти действия несколько раз до тех пор, пока при
изменении
положения переключателя В/дел луч не будет оставаться в центре
экрана.
60
Источник питания GPS-3303
I. НАЗНАЧЕНИЕ
Регулируемый источник питания GPS-3303 предназначен для
питания
радиотехнических
устройств
стабилизированным
постоянным напряжением или током и может использоваться в
лабораторных и производственных условиях.
Прибор
реализован
в
виде
нескольких
независимых
источников питания в одном корпусе. С помощью переключателей на
лицевой панели задается один из трех режимов работы: независимый,
последовательный
или
параллельный.
В
независимом
режиме
обеспечивается возможность независимой регулировки напряжения и
тока на выходе каждого из источников. Изоляция выходных цепей
обоих источников в данном режиме выдерживает постоянное
напряжение до 300В между выходом и корпусом прибора и между
выходом первого и выходом второго источников. При включении
последовательного или параллельного режимов работы выходы
источников соединяются автоматически, а управление выходными
параметрами осуществляется на правом источнике. В режиме
соединения на ведущем (правом) источнике появляются внутренние
помехи (нестабильность, пульсации выходных параметров), уровень
которых пропорционален изменению значений величин на выходах
обоих источников.
Источники СН1 и СН2 собраны на транзисторной базе и
обеспечивают точную регулировку постоянных значений выходного
напряжения/тока:
напряжение
при
максимальном
регулируется
в
токе
пределах
от
нагрузки
выходное
минимального
до
номинального значений, при меньших значениях тока нагрузки
возможна регулировка обоих параметров.
Источники СНЗ и СН4 собраны на транзисторной базе и
61
обеспечивают
регулировку
постоянных
значений
выходного
напряжения в соответствии со спецификацией для этих источников.
Выходное напряжение регулируется в пределах от минимального до
номинального значений.
Органы контроля и индикации передней панели прибора
отображают: в режиме стабилизации выходного напряжения (при
независимой работе или в режиме соединения) - достижение предела
по току (в случае перегрузки или короткого замыкания), в режиме
стабилизации выходного тока (только при независимой работе) снижение напряжения ниже уровня срабатывания схемы защиты от
перегрузки. Переключение из режима стабилизации напряжения в
режим стабилизации тока (в режим ограничения по току - в случае
соединения источников) и наоборот происходит автоматически при
переходе выходным током/напряжением заданного предела.
Источники
расположенными
снабжены
на
лицевой
цифровыми
панели
прибора,
индикаторами,
на
которых
отображаются значения выходных параметров. В режиме соединения
индикаторы ведущего и ведомого источников используются для
контроля значений выходных параметров, а регулировка выходного
напряжения и тока осуществляется органами управления ведущего.
Прибор перенастраивается при работе на динамическую нагрузку.
II. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Общие сведения для каналов №1 и №2 (0...30В) приведены в
табл. 1.
ВНИМАНИЕ. Постоянное напряжение 60 В и более - опасно
для жизни. Будьте осторожны при работе прибора под нагрузкой 60 В,
либо в режиме последовательного соединения источников питания
для получения общего постоянного напряжения 60 В или больше.
62
Таблица 1. Общие сведения
Тип
Максимальные значения выходных параметров
шкалы
Независимый
Последовательный
Параллельный
изме-
режим
режим
режим
рения
(х2 выхода)
напряже-
ток
напря-
ток
напря-
ток
ние
(А)
жение
(А)
жение
(А)
(В)
Цифро-
(В)
30×2
3x2
(В)
60
3
30
6
вая
2.1. Режимы работы
Независимый
режим
-
два
независимых
регулируемых
источника CH1 и CH2. Выходное напряжение/ток регулируются от
нуля до номинального значения.
Последовательный
выходы
-
регулируемых
источников
соединяются последовательно: выходное напряжение регулируется от
0 до удвоенного номинального значения, выходной ток - от 0 до
номинального
значения,
либо
с
выходов
ведущего/ведомого
источников снимается напряжение положительной/отрицательной
полярности в пределах от 0 до номинального значения, выходной ток
при этом изменяется от 0 до номинального значения.
Параллельный
-
выходы
регулируемых
источников
соединяются параллельно: выходное напряжение регулируется от 0 до
номинального значения, выходной ток - от 0 до удвоенного
номинального значения.
Режим стабилизации выходного напряжения
Выходное
напряжение
плавно
регулируется
от
0
до
номинального значения (с дискретностью 100мВ).
Предел
допускаемой
основной
погрешности
установки
выходного напряжения не превышает ± (0,5x102 *Uуст + 2*N), где Uуст
63
- устанавливаемое значение выходного напряжения, N - дискретность
измерения выходного напряжения .
Нестабильность выходного напряжения:
• при изменении напряжения питания –
≤ 0,01 %+3 мВ,
• при изменении тока нагрузки ≤ 0,01 %+3 мB (при Iном.нагр.- ≤3 А),
≤ 0,02 %+5 мВ (при Iном.нагр.- >3 А);
Время установления выходного напряжения < 100 мкс (при 50
%-ом изменении нагрузки и Imin.нагр.=0,5 A).
Пульсации
выходного
напряжения:
<
1.0
мВ
среднеквадратического значения с частотой 5 Гц...1 МГц.
Температурный коэффициент ≤ 3 х 104 Uвых /°С.
Режим стабилизации выходного тока
Выходной ток плавно регулируется от 0 до номинального
значения (с дискретностью 10 мА).
Нестабильность выходного тока:
• при изменении напряжения питания –
≤ 0,2 %+3 мА,
• при изменении напряжения на нагрузке –
≤ 0,2 %+3 мА,
Пульсации выходного тока ≤ 3 мА среднеквадратического
значения.
Внимание: Для обеспечения требуемой нестабильности и
уровня пульсаций нагрузку следует подключать только под закрутку
выходных гнезд.
2.2. Режимы соединения
Параллельный
Нестабильность выходного напряжения:
• при изменении напряжения питания –
64
≤ 0,01 %+3 мВ,
• при изменении тока нагрузки ≤ 0,01 %+3 мВ (при I ном.нагр. ≤ 3 А),
≤ 0,02 %+5 мВ (при I ном.нагр. >3 А);
Последовательный
Режим источника напряжения положительной и отрицательной
полярности
•
нестабильность
выходного
напряжения
-
значения
аналогичные режиму параллельного соединения;
•
дополнительная
погрешность
установки
выходного
напряжения ведомого источника при изменении напряжения на
выходе ведущего – <0,5%+10 мВ (относительно показаний на
ведущем источнике);
Режим увеличения выходного напряжения
• нестабильность выходного напряжения - при изменении
напряжения питания – ≤ 0,01 %+5 мВ,
при изменении тока нагрузки – < 300мВ.
2.3 Канал напряжения №3
Выходное напряжение фиксированное – 5В.
2.4. Шкала измерений
Цифровая шкала измерений:
 Четыре дисплея , 3 разряда, красные (А)/зеленые (В)
светодиодные индикаторы;
 Погрешность измерения ±(0,5% +2 ед.мл.разряда);
 Предел измерения напряжения 99,9 В;
 Предел измерения тока 9,99 А.
65
III. НАЗНАЧЕНИЕ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ И
ИНДИКАЦИИ
3.1 Перевод обозначений органов управления и индикации
приведен в табл.2.
Табл. 2. Перевод обозначений органов управления и индикации
Название органа управления/индикации
C.V. (CONSTANT VOLTAGE)
Перевод
Режим стабилизации
напряжения
C.C. (CONSTANT CURRENT)
Режим стабилизации тока
ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ
VOLTAGE
Напряжение
CURRENT
Ток
AMPS/VOLTS (AMPERES/VOLTAGES)
Амперы/Вольты
MASTER
Ведущий
SLAVE
Ведомый
TRACKING
Слежение
INDEP. (INDEPENDENT)
Независимый
SERIES
Последовательное
соединение
PARALLEL
Параллельное соединение
OVER LOAD
Перегрузка
POWER
Сеть
ON
Включено
OFF
Выключено
AC (ALTERNATIHG CURRENT)
Переменный ток
GND (GROUND)
Корпус
66
3.2 Органы управления и индикации передней панели
Органы управления и индикации передней панели изображены
на рис. 1.
Рис.1. Передняя панель источника питания серии GPS
Функции органов управления и индикации передней панели
представлены в табл. 3.
Таблица.3.
Функции
органов
управления
и
индикации
передней панели
№
Наименование
Назначение
поз.
(1)
POWER
Клавиша включения/выключения питания
(2)
Цифровой индикатор
Индикация выходного напряжения ведущего
источника 1 или
67
Индикация выходного напряжения ведущего
источника 3
(3)
Цифровой индикатор
Индикация выходного тока источника 1 или
Индикация выходного тока источника 3
(4)
Цифровой индикатор
Индикация выходного напряжения ведущего
источника 2 или
Индикация выходного напряжения ведущего
источника 4
(5)
Цифровой индикатор
Индикация выходного тока источника 2 или
Индикация выходного тока источника 4
(6)
VOLTAGE
Ручка регулировки выходного напряжения
ведущего
источника
(источник
1).
В
последовательном и параллельном режиме
используется
для
регулировки
выходного
напряжения
(7)
CURRENT
Ручка регулировки выходного тока ведущего
источника (источник 1). В последовательном
и параллельном режиме используется для
регулировки тока нагрузки
(8)
VOLTAGE
Ручка регулировки выходного напряжения
ведомого
источника
(источник
2)
в
независимом режиме работы
(9)
CURRENT
Ручка регулировки выходного тока ведомого
источника (источник 2). В последовательном
режиме
может
использоваться
для
регулировки тока нагрузки
(10) VOLTAGE
Ручка регулировки выходного напряжения
источника 3 (отсутствует у GPS - 2303 и 3303)
(И)
VOLTAGE
Ручка регулировки выходного напряжения
источника 4 (отсутствует у GPS - 2303 и 3303)
(12) CH1/CH3
Переключатель индикаторов (1) и (3) в режим
68
индикации напряжения и тока источника 1
или источника 3 (отсутствует у GPS - 2303 и
3303)
(13) CH2/CH4
Переключатель индикаторов (2) и (4) в режим
индикации напряжения и тока источника 2
или источника 4 (отсутствует у GPS - 2303 и
3303)
(14) Индикатор OVER
LOAD
(15) Индикатор C.V. C.C.
Загорается в случае перегрузки по току на
выходе источника 3 (отсутствует у GPS -2303)
Горит
зеленым
питания
и
(источник
цветом
работе
1)
в
выходного
при
включении
ведущего
источника
режиме
стабилизации
напряжения.
последовательном
и
При
параллельном
соединении горит зеленым цветом, когда оба
источника (ведущий и ведомый) работают в
режиме стабилизации выходного напряжения.
Горит красным цветом при работе ведущего
источника
(источник
стабилизации
1)
в
выходного
последовательном
и
режиме
тока.
При
параллельном
соединении горит красным цветом, когда оба
источника (ведущий и ведомый) работают в
режиме стабилизации выходного тока
(16) Индикатор C.V. C.C.
Горит
зеленым
цветом
при
включении
питания и работе источника 2 в режиме
стабилизации выходного напряжения. Горит
красным цветом при работе источника 2 в
режиме стабилизации выходного тока.
(17) Индикатор OVER
LOAD
Загорается в случае перегрузки по току на
выходе источника 4 (отсутствует у GPS-2303 и
69
3303)
(18) Индикатор OUTPUT
Загорается
при
подключении
выходного
напряжения на выходные гнезда
(19) «+»
Выходные
(20)
полярности (красные)
«-»
клеммы
положительной
Выходные клеммы отрицательной полярности
(черные) источника 3 (отсутствуют у GPS 2303)
(21) «+»
Выходные
(22)
полярности (красные) ведущего источника 1
«-»
клеммы
положительной
Выходные клеммы отрицательной полярности
(черные) ведущего источника 1
(23) GND
Клеммы
заземления
корпуса
прибора
(зеленые)
(24) «+»
Выходные
(25)
полярности (красные) ведомого источника 2
«-»
клеммы
положительной
Выходные клеммы отрицательной полярности
(черные) ведомого источника 2
(26) «+»
Выходные
(27)
полярности (красные) источника 4
«-»
клеммы
положительной
Выходные клеммы отрицательной полярности
(черные) источника 4 (отсутствуют у GPS 2303 и 3303)
(28) Кнопка ON/OFF
Кнопка подключения/отключения выходного
напряжения на выходные гнезда
(29) TRACKING
Кнопки
задания
(30)
независимый,
параллельный
режимов
работы:
последовательный,
70
IV. ПОРЯДОК РАБОТЫ
4.1. Вольтамперная характеристика (ВАХ)
Рабочая
характеристика
источника
питания
серии
GPS
называется ВАХ с автоматическим переключением режимов. Это
значит, что при изменении сопротивления нагрузки автоматически
происходит переключение из режима стабилизации напряжения в
режим стабилизации тока и наоборот. Точка пересечения значений
установленного предела по току и максимального значения выходного
напряжения называется точкой переключения режимов. На рис. 2
показана зависимость положения точки переключения от величины
тока нагрузки.
Рис.2. Вольтамперная характеристика источника питания серии GPS.
Например, если нагрузка такова, что источник питания
работает в режиме стабилизации напряжения, то обеспечивается
возможность
регулировки
выходного
напряжения.
Выходное
напряжение не меняется с уменьшением нагрузки до тех пор, пока ток
нагрузки не достигнет установленного предела. С этого момента
выходной ток не меняется, а выходное напряжение уменьшается
пропорционально уменьшению нагрузки. Момент переключения
71
фиксируется индикаторами на лицевой панели прибора: индикатор
C.V. гаснет, индикатор С.С. загорается.
Аналогично
происходит
переключение
из
режима
стабилизации тока в режим стабилизации напряжения при увеличении
нагрузки.
В качестве примера можно рассмотреть процесс зарядки 12вольтовой
батареи.
При
разомкнутых
выходных
клеммах
выставляется уровень 13.8В. Разряженная батарея обладает малым
внутренним сопротивлением, поэтому при подключении ее к
источнику
питания
последний
начинает
работать
в
режиме
стабилизации тока. Выставляется ток заряда 1 А. При зарядке батареи
до уровня 13.8В ее сопротивление увеличивается так, что требуется
ток заряда менее 1 А. Это и есть точка переключения источника в
режим стабилизации выходного напряжения.
4.2. Выбор и установка режима работы.
Независимый
В данном режиме напряжение/ток на выходе каждого из
источников 1 и 2 (ведущего и ведомого) регулируется от 0 до
номинального значения. При этом обеспечивается независимость
функций регулировки на каждом из источников питания. Допускается
как одновременная, так и поочередная работа источников.

Установить переключатель POWER в положение OFF.

Проверить
соответствие
напряжения
питания
с
положением переключателей на задней панели.

Вставить вилку шнура питания в розетку.

Проверить полярность подключения. Подсоединить к
выходным клеммам ведущего/ведомого источника внешнюю нагрузку
в соответствии с рис. 3.

Установить переключатель POWER в положение ON.

Установить кнопки TRACKING в положение INDEP.
72

Регулятором CURRENT ведущего/ведомого источника
установить предел по току (п. 6.2).

Регулятором VOLTAGE ведущего/ведомого источника
установить требуемое значение выходного напряжения.
Рис.3. Подключение нагрузки в независимом режиме
Последовательный
При
включении
автоматически
последовательного
осуществляется
режима
внутренняя
работы
коммутация
положительного вывода ведомого источника с отрицательным
выводом ведущего.
Выходное напряжение регулируется только ручкой VOLTAGE
ведущего источника. Результирующее выходное напряжение равно
удвоенному
значению,
считанному
с
вольтметра
любого
из
источников (показания вольтметров в данном режиме одинаковые).
Значение тока нагрузки соответствует показанию амперметра любого
из
источников
(показания
амперметров
в
данном
режиме
одинаковые).

Установить переключатель POWER в положение OFF.

Проверить
соответствие
напряжения
питания
с
положением переключателей на задней панели.

Вставить вилку шнура питания в розетку.

Проверить полярность подключения. Подсоединить к
выходным клеммам внешнюю нагрузку в соответствии с рис.6.3.
73

Установить переключатель POWER в положение ON.

Установить кнопки TRACKING в положение SERIES.

Установить регулятор CURRENT ведомого источника на
максимум (крайнее правое положение). Регулятором CURRENT
ведущего источника установить предел по току.
ПРИМЕЧАНИЕ: В данном режиме допускается проводить
регулировку
тока
нагрузки
регулятором
CURRENT
ведомого
источника (регулятор CURRENT ведущего источника должен быть
установлен на максимум). Но в этом случае при переключении
ведомого
источника
в
режим
стабилизации
тока
показания
встроенных индикаторов будут отличаться от реальных значений
результирующего выходного напряжения/тока.

Регулятором VOLTAGE ведущего источника установить
требуемое значение выходного напряжения.
Рис.4.Подключение нагрузки в последовательном режиме
При
напряжением
необходимости
положительной
питать
нагрузку
и
отрицательной
одновременно
полярности
подключение произвести в соответствии с рис.5.
Рис.5. Подключение нагрузки к источнику положительного/
74
отрицательного напряжения
В этом случае
выходное напряжение соответствующей
полярности будет изменяться от нуля до номинального значения.
Параллельный
При включении параллельного режима работы автоматически
осуществляется
внутренняя
коммутация
положительного
и
отрицательного выводов ведомого источника с соответствующими
выводами ведущего. В данном режиме используются только
выходные клеммы ведущего источника.
Выходное напряжение/ток регулируются только на ведущем
источнике.
Значение
выходного
напряжения
считывается
с
вольтметра любого из источников (показания вольтметров в данном
режиме одинаковые). Результирующее значение тока нагрузки равно
удвоенному значению, считанному с амперметра ведомого источника.

Установить переключатель POWER в положение OFF.

Проверить
соответствие
напряжения
питания
с
положением переключателей на задней панели.

Вставить вилку шнура питания в розетку.

Проверить полярность подключения. Подсоединить к
выходным клеммам внешнюю нагрузку в соответствии с рис. 6.
Рис.6. Подключение нагрузки в параллельном режиме

Установить переключатель POWER в положение ON.
75

Установить кнопки TRACKING в положение PARALLEL.

Регулятором CURRENT ведущего источника установить
предел по току.
ВНИМАНИЕ. Результирующее значение максимального тока
нагрузки в этом режиме равно удвоенному значению установленного
предела по току.

Регулятором VOLTAGE ведущего источника установить
требуемое значение выходного напряжения.
4.3. Источник напряжения 5 В (канал 3)
Данный
источник
обеспечивает
высокостабильное
фиксированное напряжение 5 В и ток нагрузки до 3 A. Источник
идеально подходит для питания схем с ТТЛ-логикой .
4.4. Установка предела по току

Регулятор VOLTAGE установить на минимум (крайнее
левое положение). Положение регулятора CURRENT -произвольное
(отличное от минимального). Источник должен находиться в режиме
стабилизации напряжения (горит индикатор C.V.).

Закоротить выходные клеммы (+) и (-) с помощью
соединительного провода. (НЕ ТРЕБУЕТСЯ ДЛЯ GPS - 4303)

Регулятор
поворачивать
VOLTAGE
от
нулевого
положения до момента загорания индикатора С.С.

Регулятором
CURRENT
установить
по
амперметру
требуемое значение тока нагрузки (порог срабатывания схемы защиты
от перегрузки).

После
выполнения
данной
операции
положение
регулятора CURRENT HE МЕНЯТЬ.

Снять перемычку между клеммами (+) и (-). Источник
питания готов к работе в режиме регулирования выходного
напряжения с установленным пределом по току.

ПРИМЕЧАНИЕ: изменения положения потенциометров
76
отображаются на дисплее в реальном времени БЕЗ ПОДКЛЮЧЕНИЯ
НАГРУЗКИ В случае переключения источника в режим C.V.
довернуть регулятор VOLTAGE по часовой стрелке до момента
загорания индикатора С.С.
77
ГЕНЕРАТОР SFG-2107
ВВЕДЕНИЕ
Генератор SFG-2107 является функциональным генератором,
который использует технологию DDS и воспроизводит высокоточный
по частоте сигнал с высоким разрешением. Основной источник
сигнала может воспроизводить следующие виды выходного сигнала:
синус,
меандр,
треугольник.
Кроме
этого,
прибор
обладает
следующими возможностями:

Прямой цифровой синтез обеспечивает высокое качество
сигнала.

Высокая стабильность и точность установки частоты
(20·10-6).

Малые гармонические искажения (менее -55 дБ).

Широкий частотный диапазон (4, 7 и 10 МГц).

Форма сигнала: синус, треугольник, меандр, импульс, AM,
ЧМ, ГКЧ.

Разрешение по частоте 100 мГц.

Выход КМОП/ТТЛ.

Режим постоянного смещения.

Встроенный 6-разрядный частотомер для измерение
внутр./внешн. частоты (до 150 МГц).

Память на 10 настроек.
I.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Технические характеристики генератора приведены в табл.1.
Таблица 1. Технические характеристики генератора
Диапазон частот выходного
сигнала
0,1 Гц – 7 МГц
78
Пределы допускаемой
абсолютной погрешности
установки частоты F
Диапазон плавной регулировки
напряжения Vpp выходного
сигнала на нагрузке 50 Ом
±(2·l0-5·F+0,0001 Гц)
Диапазон установки ослабления
выходного сигнала
Пределы абсолютной
погрешности установки
ослабления
Неравномерность АЧХ
синусоидального сигнала
максимальной амплитуды
относительно частоты 1 кГц
Пределы установки постоянного
напряжения смещения на
нагрузке 50 Ом
0 - 40 дБ двумя ступенями по 20 дБ
Относительный уровень
гармоник синусоидального
сигнала при Vpp =(1-10)В
Длительность фронта и среза
прямоугольного сигнала при
максимальном уровне выходного
сигнала
Диапазон плавной регулировки
коэффициента заполнения
прямоугольных импульсов
Пределы допускаемой
абсолютной погрешности
установки коэффициента
заполнения прямоугольных
импульсов
Нелинейность сигнала
треугольной формы
Диапазон входных частот
встроенного частотомера
Не более 200 мВ
Не менее 10 В
±1дБ
±5% в диапазоне 0,1 Гц - 1 МГц
±8% в диапазоне 1 МГц - 4 МГц
±25% в диапазоне 4 МГц - 10 МГц
± 5 В, при выполнении условия, что
суммарное значение пикового значения
напряжения выходного сигнала и
модуля напряжения смещения не
превышает 10В
Не более - 50 дБ в диапазоне 20 Гц –
200 кГц
Не более - 40 дБ в диапазоне 0,2 МГц –
4 МГц
Не более - 30 дБ в диапазоне 4 МГц –
10 МГц
Не более 30 нс
(20 - 80)% с разрешением 1% в
диапазоне частот 0,1 Гц – 100 кГц
±1%
Не более 2% в диапазоне 0,1 Гц –
100 кГц
Не более 5% в диапазоне 100 кГц –
1 МГц
5 Гц-150МГц
79
Чувствительность встроенного
частотомера
< 35 мВ в диапазоне частот 5 Гц –
100 МГц
< 45 мВ в диапазоне частот 100 МГц 150 МГц
±(2xl0-5×f + 1 знак младшего разряда)
Пределы допускаемой
абсолютной погрешности
измерения частоты : встроенным
частотомером (
Свипирование Глубина свипирования
по частоте
Цикл свипирования
Режимы свипирования
Амплитудная
модуляция
Глубина AM
Частота модуляции
Частотная
модуляция
Частота несущей
Чувствительность входа
Девиация частоты
Частота модуляции
Чувствительность входа
100:1 - плавно регулируется
1 с.. .30 с - плавно
регулируется
Линейный/логарифмический
(выбирается переключателем)
0...100%
400Гц (внутренняя)/0... 1 кГц
(внешняя)
100 Гц...5 МГц (-3дБ)
< 10В (при 100% AM)
0...±5% на частоте 1 МГц
400Гц (внутренняя)/ 0... 1 кГц
(внешняя)
<10В(при 100%ЧМ)
II. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
В генераторе применен принцип прямого цифрового синтеза
(DDS),
новая
техника
синтеза
частоты,
которая
позволяет
воспроизводить стабильную выходную частоту сигнала с очень малой
дискретностью установки ее значений.
Новый принцип работы освобождает генератор от проблем,
типичных для традиционных функциональных генераторов:
а) интегрирующие цепи и колебательные контуры легко
подвержены влиянию температуры или качеству резисторов и
конденсаторов, а также других компонентов, что может привести к
большой погрешности по частоте;
б) для воспроизведения колебаний, традиционные частотносинтезированные генераторы обычно используют ФАПЧ, которая
нуждается в высоком разрешении и стабильности источника опорной
80
частоты (не менее 1·10-6). При работе ФАПЧ могут возникать
проблемы из-за фазового джиттера и нестабильности частоты при ее
перестройке с помощью цепи обратной связи;
в) системы с ФАПЧ нуждаются в цепях, формирующих форму
сигнала со счетчиком адресов, который контролируется с помощью
задающего генератора переменной частоты. Память счетчика адресов
расположена в оперативной памяти формы сигнала RAM, выход RAM
конвертируется с помощью высокоскоростного ЦАП в выходной
аналоговый сигнал. Однако, проблемы из-за фазового сдвига и
переходных процессов также могут влиять на качество работы ЦАП;
г) хотя прямой цифровой синтез также воспроизводит
аналоговый сигнал, используя память RAM и ЦАП, он может
избежать
проблем,
которые
возникают
у
ФАПЧ,
благодаря
использованию фиксированной частоты задающего генератора fs.
Кроме того, разрешение DDS выше, чем у ФАПЧ. Разрешение DDS
определяется как fs/2к , где к - длина контролирующего частоту слова,
которая обычно составляет не менее 28 бит.
д) на рис.1 показана блок- схема частотного синтезатора
DDS.
е)
частотный
синтезатор
DDS
состоит
из
фазового
аккумулятора, ЦАП, памяти на форму сигнала и ФНЧ. Число в
фазовом аккумуляторе контролируется с помощью контрольного
слова К, в которое добавляется 1 после каждого системного цикла l/fs .
Выход аккумулятора используется для определения данных в таблице
формы сигнала RAM. Затем цифровые данные конвертируются в
сглаженный аналоговый сигнал после прохождения через ЦАП и
ФНЧ.
81
Рис.1. Блок-схема частотного синтезатора DDS
III.
ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ И ИНДИКАЦИИ
Органы управления и индикации показаны на рис.2
1. Включение питания: нажать для включения питания и
активации дисплея, повторно нажать для выключения прибора.
2. Основные функциональные клавиши: WAVE клавиша
устанавливает в циклическом режиме форму выходного сигнала
генератора (синус, треугольник, меандр). Когда кнопка нажата,
соответствующий индикатор формы сигнала отображается на дисплее.
3. Кнопки ввода значений (вспомогательные функциональные
клавиши): нажать 0...9 для ввода значений, затем нажмите кнопку
требуемых единиц величин для окончания ввода. Если нажата
клавиша SHIFT, то прибор будет выбирать вспомогательные функции,
при этом подсвечивается индикатор клавиши SHIFT.
82
Рис.2. Передняя панель
85
5. Клавиши модификаций: используются для выбора числового
разряда величины. Затем можно вращать ручку для увеличения или
уменьшения значения в данном разряде.
6. Индикаторы формы выходного сигнала: показывают форму
сигнала на основном выходе и текущую выполняемую функцию.
7. Индикатор вспомогательных функций: при нажатии SHIFT,
прибор переходит в выбор вспомогательных функций и данный
индикатор подсвечивается.
8. Индикатор единиц величин: для индикации размерности
величины, отображаемой на дисплее.
9.
Индикатор
аттенюатора:
индицирует
включение
аттенюатора -20 дБ.
10. Индикатор скважности: отображает скважность импульсов
на основном выходе (только для режима меандра).
11. Индикатор выхода ТТЛ/КМОП: показывает текущий статус
выхода ТТЛ/КМОП.
12. Дисплей: 9-ти разрядный дисплей отображает значения
величин и информацию о частоте сигнала на основном выходе.
Индикатор DUTY отображает значение скважности сигнала на
основном выходе в режиме генерации меандра. Индикаторы ЕХТ и
CONT показывают, что работает режим измерения внешней частоты.
13. Разъем основного выхода: тип BNC с внутренним
сопротивлением 50 Ом.
14. Разъем
выхода сигналов
ТТЛ/КМОП:
для
выхода
ТТЛ/КМОП совместимых сигналов. При нажатии клавиш SHIFT+9 и
утопленной ручке ТТЛ/КМОП (17), на разъеме будет ТТЛ-сигнал.
Если отжать кнопки, то вращением ручки (17) можно настроить
КМОП-совместимый уровень выходного сигнала 5-15 Впик.
15. Контроль амплитуды и аттенюатора: поверните ручку по
часовой стрелке для максимальной амплитуды и против часовой —
86
для минимальной. Поднимите ручку для включения добавочного
ослабления 20 дБ.
16. Контроль постоянного смещения: поднимите ручку для
выбора любого уровня смещения в пределах ±5В на нагрузке 50Ом
(вращение по часовой стрелке положительное смещение, против
часовой - отрицательное).
17. Переключатель ТТЛ/КМОП: При нажатии SHIFT+9 и
утопленной ручке, на выходе (9) будет ТТЛ-сигнал. Если отжать
кнопки, то вращением ручки можно настроить КМОП-совместимый
уровень выходного сигнала 5-15 Впик на выходе (14).
18. Индикаторы режима внешнего частотомера, модуляции и
ГКЧ: эти индикаторы показывают
текущий
статус
внешнего
частотомера, ГКЧ или модуляции и текущие операции. Индикатор
AM
показывает
установку
режима
внутренней
амплитудной
модуляции, индикатор FM - режим внутренней частотной модуляции,
индикатор SWEEP -режим линейного или логарифмического качания
частоты, индикатор COUNT - показывает статус работы частотомера.
Индикатор ЕХТ определяет, что задействован внешний источник для
режимов частотомера, модуляции и ГКЧ.
19.
Контроль
времени
качания
и
выбора
линейного/логарифмического качания частоты: поверните ручку по
часовой стрелке для установки максимального
времени качания,
против часовой - для минимального. Линейный закон качания
выбирается при утопленной ручке, логарифмический - при поднятой.
20. Настройка полосы качания и выбор АМ/ЧМ: в режиме ГКЧ
поворот ручки по часовой стрелке устанавливает максимальную
полосу качания, против часовой - минимальную. В
модуляции поворот ручки по часовой
режиме
стрелке устанавливает
максимальную девиацию частоты или коэффициент амплитудной
модуляции, против часовой - минимальную. Для выбора режима ЧМ
87
необходимо утопить ручку, для AM -поднять.
21. Вход внешнего измерения частоты: разъем типа BNC для
подачи внешнего сигнала на частотомер. Параметры входа: 1
МОм//150 пФ.
22. Выбор времени счета: индикатор времени счета внешнего
частотомера.
При
активации
функции
внешнего
частотомера
индикатор будет мигать в последовательности 0,01; 0,1; 1 или 10
секунд. Выбор соответствующего времени счета производится
вращением ручки (5).
23. Индикатор переполнения: в режиме внешнего частотомера
индикатор
показывает,
когда
измеряемая
частота
превышает
выбранный предел измерений.
IV. ПОРЯДОК РАБОТЫ
1. Подготовка прибора к работе:
- нажмите кнопку включения прибора, на дисплее высветится
индикация всех режимов.
Примечание:
o
нажмите SHIFT+1 для установки заводских настроек
генератора.
2. Выбор формы выходного сигнала:
- нажать клавишу WAVE для выбора формы выходного
сигнала, форма сигнала будет изменяться каждый раз при нажатии на
эту клавишу в следующем порядке: синус, меандр, треугольник.
Индикатор (6) показывает выбранную форму выходного сигнала,
- установите различную скважность (не 50%) в режиме
меандра для получения импульсов разной длительности.
3.Установка частоты:
- проверьте, что дисплей (12) находится в режиме DUTY OFF,
- наберите требуемое числовое значение частоты,
88
- выберите требуемую единицу измерения для окончания
ввода,
-
дополнительно можно использовать клавиши <-, -> и
поворотный переключатель для настройки требуемой частоты.
4.Настройка амплитуды и ослабления:
- вращайте ручку (15) для получения необходимой амплитуды,
- если необходимо дополнительное ослабление выходного
сигнала, поднимите ручку (15) для ввода ослабления 20 дБ или
нажмите SHIFT+8 для ввода дополнительного ослабления 20 дБ. При
этом загорится индикатор (9).
5. Установка постоянного смещения:
- поднимите ручку (16) для выбора уровня постоянного
смещения в пределах -5...+50 В на нагрузке 50 Ом,
- поверните ручку по часовой стрелке: для установки
положительного смещения, и против часовой — для отрицательного,
- в любом случае, амплитуда основного сигнала в сумме с
постоянным смещением ограничена диапазоном ±20 В без нагрузки
или ±10 В на нагрузке 50 Ом. При превышении предела сигнал будет
искажаться (обрезаться).
6. Установка скважности (только для режима меандра):
- нажать SHIFT+7 для выбора режима установки скважности,
при этом загорится индикатор (10),
- ввести требуемое значение скважности и нажать клавишу
единиц % для окончания ввода,
-
дополнительно можно использовать клавиши <-, -> и
поворотный переключатель для выбора требуемой скважности.
7. Функция выхода ТТЛ/КМОП:
-
генератор
предусматривает
совместимый
ТТЛ/КМОП
уровень на выходе (14). Частота ТТЛ/КМОП сигнала зависит от
частоты на основном выходе. Если необходимо изменить частоту, то
89
это производится в соответствии с п.6.3.,
- нажать SHIFT+9, загорится индикатор (11), показывающий,
что активна функция ТТЛ и ТТЛ сигнал присутствует на выходе (14),
- поднять ручку (17) для активации функции КМОП, при этом
на выходе (14) появится КМОП сигнал. Для выбора требуемого
уровня сигнала вращать ручку (14).
Примечание:
o
Качество
сигнала
на
основном
выходе
(синус
и
треугольник) ухудшается при включении функции ТТЛ/КМОП. Если
необходимо высокое качество основного сигнала эту функцию
необходимо выключить.
o
Если выбран выходной сигнал меандр, то функция
ТТЛ/КМОП будет всегда активна.
8. Настройка сохранения профилей:
- кнопка сохранения используется для сохранения настроек
прибора (частота и скважность) в памяти под номерами 0...9,
- нажать SHIFT+6,
- набрать номер ячейки памяти, в которую сохраняется
профиль.
9. Настройка вызова профиля:
- кнопка вызова профиля вызывает настройки (частота и
скважность), сохраненные в памяти прибора,
-нажать SHIFT+3,
-набрать номер ячейки памяти, из которой воспроизводится
профиль.
10. Клавиша SHIFT и функциональные клавиши:
-
клавиша
вспомогательных,
SHIFT
используется
обозначенных
синими
для
буквами
включения
функций
функциональных клавиш. После нажатия данной клавиши загорается
индикатор SHIFT, при этом работоспособными остаются только
90
клавиши,
имеющие
подписи
синим
цветом.
Для
реализации
вспомогательной функции повторно нужно снова нажать SHIFT.
- вспомогательные функции:
SHIFT+2: вызывает заводские настройки прибора.
SHIFT+6: сохраняет настройки в память.
SHIFT+3: вызывает настройки из памяти.
SHIFT+7: включает режим установки скважности.
SHIFT+8: включает аттенюатор 20 дБ.
SHIFT+9: включает ТТЛ/КМОП сигнал на выходе (14).
SHIFT+ .: включает режим AM.
SHIFT+4: включает режим ЧМ.
SHIFT+5: включает режим ГКЧ.
SHIFT+0: включает вход на задней панели прибора для модуляции
внешним сигналом.
SHIFT+1: включает режим измерения внешней частоты.
SHIFT+MHz: для коррекции предыдущего неправильно введенного
значения.
11. Настройка линейного/логарифмического качания частоты:
- генератор позволяет осуществлять качание частоты любой из
форм выходного сигнала. Режим качания может быть выбран из 2-х
вариантов: линейный или логарифмический,
-текущее значение частоты основного сигнала будет являться
начальной частотой качания при переходе в режим ГКЧ,
-нажать SHIFT+5 для перехода в режим ГКЧ,
-вращать ручки 20 и 19 для настройки времени качания и
полосы качания,
-поднять/утопить
ручку
19
для
получения
логарифмического/линейного закона качания.
Примечание:
o
Когда время качания слишком большое, конечная частота
91
будет превышать максимально возможную для генератора (7 МГц).
Поэтому конечная частота будет равна максимальной частоте прибора
до окончания цикла качания.
o
Когда время качания слишком большое, конечная частота
будет превышать максимально возможную для генератора (7 МГц).
Настройкой ручки 20 или 19 можно уменьшить либо полосу, либо
время качания.
12. Настройка AM:
- функция AM модуляции использует в качестве источника
модулирующего колебания внутренний синусоидальный сигнал. При
необходимости можно выбрать модуляцию внешним сигналом через
разъем 3 на задней панели,
-нажать SHIFT+ . для запуска режима AM,
-поднять ручку 20 для выбора режима AM,
-вращать ручку 20 для настройки коэффициента AM,
-нажать
SHIFT+0
для
выбора
в
качестве
источника
модулирующего напряжения внешнего сигнала, подаваемого на вход
3, расположенный на задней панели прибора.
13. Настройка ЧМ:
- функция ЧМ модуляции использует в качестве источника
модулирующего колебания внутренний синусоидальный сигнал. При
необходимости можно выбрать модуляцию внешним сигналом через
разъем 3 на задней панели,
-частота основного сигнала будет являться центральной
частотой ЧМ-колебаний после включения режима ЧМ,
-нажать SHIFT+4 для запуска режима ЧМ. -нажать ручку 20
для выбора режима ЧМ. -поворачивать ручку 20 для настройки
девиации частоты,
-нажать
SHIFT+0
для
выбора
в
качестве
источника
модулирующего напряжения внешнего сигнала, подаваемого на вход
92
3, расположенный на задней панели прибора.
Примечание:
o
Поскольку девиация частоты нормируется от 0 до ±5% на
центральной частоте 1 МГц (девиация ±50 кГц), то если центральная
частота близка к максимальной частоте прибора (4, 7 или 10 МГц), то
выходная частота может превышать граничное значение при активном
режиме ЧМ. Поэтому установлен лимит на центральную частоту для
режима ЧМ.
o
2.Центральная частота в режиме ЧМ может находиться в
пределах 150 кГц - 6,85 МГц .
14. Настройка частотомера
Генераторы
SFG-2100
предусматривают
встроенный
частотомер для измерения внешней частоты с разрешением 6 разрядов
и полосой частот до 150 МГц. -нажать SHIFT+1, индикаторы EXT,
COUNT, GATE будут светиться, при этом индикатор GATE будет
мигать в соответствии с настройками времени счета частотомера, индикатор GATE мигает в последовательности 0,01; 0,1; 1 и 10
секунд. Различное время счета обеспечивает различное разрешение
частотомера.
Пользователь
может
использовать
поворотный
переключатель для выбора необходимого разрешения. Поворот по
часовой стрелке поворотного переключателя 5 изменяет время счета
пошагово в цикле 0,01; 0,1; 1 и 10 секунд
Примечание:
o
Свечение индикатора
OVER означает переполнение
дисплея, т.е значение частоты больше чем 6 разрядов, отображаемых
на дисплее. Для проверки этого можно выбрать меньшее время счета.
15. Сообщения об ошибках:
генераторы
SFG-2000/2100
разработаны
с
применением
цифрового управления пользовательским интерфейсом. Каждый
параметр будет отображаться численно и каждое входное значение
93
вводится с помощью числовых клавиш. Когда значение вводится в
инструмент, возможно возникновение некоторых ошибок. Тогда SFG2000/2100 будет отображать соответствующее сообщение об ошибке
на дисплее, для того чтобы пользователь исправил данные. Описание
сообщение приведено в табл.2.
Таблица 2. Описание сообщений
Код ошибки
Описание
FrEq-Errl
Частота синуса и меандра вне диапазона
FrEq-Err2
Частота треугольника вне диапазона
FrEq-ЕrrЗ
Центральная частота в режиме ЧМ вне диапазона
FrEq-Err4
Разрешение вводимого значения частоты превышает
допустимое
Duty-Err 1
Форма сигнала - не меандр
Duty-Err2
Частота меандра вне диапазона
Duty-Err3
Скважность вне диапазона
Duty-Err4
Разрешение вводимого значения скважности
превышает допустимое
V. ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
ГЕНЕРАТОРА
1.Устранение неисправностей методом проверки прохождения
сигнала.
При использовании этого метода исходный сигнал как бы
замещается. Испытательный сигнал постоянно поступает с выхода
генератора на схему. Наблюдайте на осциллографе форму сигнала в
контрольных точках, пока не обнаружится элемент, с выхода которого
поступает искаженный выходной сигнал.
94
2. Использование в качестве источника напряжения смещения
и сигнала.
На рис. 3 приведена схема, которая может давать напряжение
смещения на транзистор и входной сигнал. Форму выходного сигнала
можно наблюдать на осциллографе. Настройте параметры сигнала для
обеспечения лучших условий с максимальной выходной амплитудой и
отсутствием искажений. Регулируйте уровень DC OFFSET, чтобы
увидеть воздействие различных условий смещения.
3. Измерение амплитудной характеристики усилителя.
Синусоидальный сигнал будет отличаться после выхода
усилителя в точку перегрузки. Треугольный сигнал можно легко
наблюдать на осциллографе. Он может определить линейный
диапазон
выходного
сигнала
и
выходную
амплитуду
при
максимальных искажениях.
4.Использование
прямоугольного
сигнала
для
проверки
усилителей.
При использовании синусоидального сигнала наблюдение за
кривой
частотной
характеристики
содержащего
характеристики
усилителя.
широкий
(прямоугольного
Но
не
объясняет
применение
спектр
сложного
гармонических
сигнала) вместо
переходной
сигнала
составляющих
отображения их формы на
осциллографе, могут многое сказать о характеристиках усилителя.

Используя схему на рис.4 и 50-омный разъем «срежьте»
генераторный эффект с прямоугольного сигнала.

Используя
сигнал
треугольного
вида,
настройте
амплитуду выходного сигнала, так чтобы сигнал установленной
частоты не срезался по амплитуде.

Выберите прямоугольный сигнал, настройте частоту,
установите просмотр сигнала в середине полосы пропускания
усилителя, например: 20Гц, 1кГц, 10кГц и т.д.
95

Форма выходного сигнала предыдущего пункта связана с
частотой. На рис.5 приведены некоторые возможные варианты.
Внимание. Прямоугольный сигнал имеет очень широкий
спектр,
поэтому
не
годится
для
тестирования
узкополосных
усилителей.
5. Тестирование логических схем.
Данное оборудование годится для тестирования логических
схем. С помощью прямоугольного или импульсного сигнала можно
анализировать или наблюдать сигнал, формируемый тестируемой
схемой. Помимо этого, осуществляется
устранение неполадок
эффекта смещения напряжения, управления макетной платой и т.д.
Реализуется метод проверки прохождения сигнала и замещения
сигнала. Подключите схему как показано на рис.5.

Выберите прямоугольный или импульсный выходной
сигнал в соответствии с указаниями настоящего руководства.

Для тестирования логических схем ТТЛ используйте
терминал вывода, маркированный TTL/CMOS.

Для
тестирования
схем
КМОП
вытяните
ручку
TTL/CMOS и настройте уровень сигнала КМОП поворотом данной
ручки регулировки.

входным
Чтобы
и
исследовать
выходным
временную
сигналом,
зависимость
используйте
между
двухканальный
осциллограф, как показано на рис.3.
6.Тестирование динамиков и сопротивления сети.
Данное оборудование можно использовать для исследования
характеристик звуковых динамиков или любого сопротивления сети.
Оно может также исследовать резонансную частоту.

Подключите исследуемый прибор согласно рис.6, вместо
вольтметра можно использовать осциллограф.

Если
используется
вольтметр,
установите
частоту
96
генератора равную нижней частоте измерения вольтметра.

При исследовании динамиков, если наблюдается всплеск
напряжения на какой-то частоте при низких частотах, то это
резонансная частота данного динамика. Может ли повлиять на эту
частоту
конструкция
корпуса?
При
правильной
разработке
конструкции корпуса по обеим сторонам острого пилообразного
всплеска к появятся два маленьких пилообразных всплеска.

При
тестировании
сопротивления
других
цепей
резонансная частота на низких частотах может не возникнуть. Но при
приближении к этой частоте происходит рост напряжения. При
исследовании придерживайтесь следующего порядка:
- подсоедините последовательно к исследуемой цепи резистор
R1, как показано на рис.6. Измеряйте напряжения в точках Е1 и Е2,
регулируйте (или подбирайте) резистор R1, до тех пор, пока значение
напряжение в точке Е2 не будет равно половине значения напряжения
в точке Е1.
- при выполнении этих условий на этой частоте сопротивление
цепи то же, что и сопротивление R1.
7. Автоматическое тестирование динамика.
Так как прибор имеет автоматический режим работы,
выходной сигнал можно подать на усилитель для тестирования
частотных характеристик динамика.

Переведите переключатель режимов работ Auto/Manual в
положение Auto.

Установите синусоидальный сигнал.

Установите диапазон 20 кГц.

Выберите
режим
свипирования
(линейный,
логарифмический), глубина свипирования, время свипирования могут
быть любыми.

Схема соединения приведена на рис. 7.
97
Рис.3. Схема подачи смещения на транзистор
Рис.4. Использование прямоугольного сигнала для проверки
усилителей
98
Формы выходных сигналов
Рис.5. Тестирование логических схем
99
Рис.6. Тестирование динамиков
100
Рис.7. Автоматическое тестирование динамика
101
МУЛЬТИМЕТР ЦИФРОВОЙ APPA-203
I. НАЗНАЧЕНИЕ
Мультиметр цифровой АРРА-203 (в дальнейшем мультиметр)
является многофункциональным. Перечень возможностей приведен в
табл 1.
Таблица 1. Перечень возможностей мультиметра
Функциональные возможности
1
Цифровая шкала
2
Линейная шкала
3
Автоматический/ручной выбор пределов измерения
4
Измерение постоянного/переменного напряжения (мВ/В)
5
Измерение постоянного/переменного тока (мА/А)
6
Измерение сопротивления
7
Измерение емкости
8
Измерение частоты
9
Испытание р-n переходов
10 Прозвон цепей
11 Удержание показаний
12 Удержание показаний с задержкой 10 сек.
13 Δ-измерения
14 Фиксация max/min значений
15 Автоматическая установка нуля
16 Автоматическая индикация полярности
17 Питание от источника 9 В
18 Питание от сети 220 В
19 Индикация разряда источника питания
20 Подсветка дисплея
102
II. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Технические характеристики приведены в табл. 2.
Таблица 2. Технические характеристики мультиметра
Параметр
Значение параметра
Формат индикации цифровой
3¾
шкалы
Максимально
индицируемое 3999 (9999 в режиме измерения частоты)
число
Количество сегментов линейной
42
шкалы
Скорость
измерения
по 2 измерения/сек.,
цифровой шкале
1 измерение/сек, (в режимах измерения
частоты, емкости)
Скорость
измерения
по
20 измерений/сек.
линейной шкале
Индикация
полярности
Автоматическая
измеряемого сигнала
Индикация превышения предела
Мигание цифры старшего разряда
измерения
Температурный коэффициент
0.15×(значение погрешности)/°С при
температуре 18°С> t° >28°C
III. ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕЖИМОВ ИЗМЕРЕНИЯ
Значения погрешности соответствуют следующим условиям
эксплуатации:
• температура окружающей среды - 23°С + 5°С,
• относительная влажность - < 75%,
• номинальное значение напряжения питания
Указаны приведенные значения погрешностей: γ' = γ + n, где
103
γ - приведенная погрешность (γ = (Δ/Хк) × 100%),
Δ - абсолютная погрешность (Δ =Хизм - Хист),
Xк- конечное значение предела измерения,
Хизм - измеренное значение,
Хист - истинное (действительное) значение,
n - количество единиц младшего разряда шкалы.
1. Режим измерения напряжения
Режимы измерения напряжения приведены в табл. 3.
Таблица 3. Режимы измерения напряжений
Предел измерения постоянного напряжения (DCV)
Погрешность
400 мВ
±(0.6% + 2 ед.мл. разряда)
4 В, 40 В, 400 В, 1000 В
+(0.4% + 2 ед.мл. разряда)
Предел измерения переменного напряжения (ACV)
4 В, 40 В, 400 В, 600 В 50 Гц-60 Гц
±(0.8% + 5 ед.мл. разряда)
4 В, 40 В, 400 В, 600 В 40 Гц - 1 кГц
+(1.3% + 5 ед.мл. разряда)
Разрешение: 100 мкВ на пределе 400 мВ.
Параметры измерительного входа: 10МОм, <100пФ.
Защита от перенапряжения по входу V:
• 1100 В -в режиме DCV,
• 1100 Впик -в режиме АСV.
Способ вычисления переменной составляющей напряжения
(режим ACV):
•
расчет
среднеквадратического
(ср.
кв.)
значения
синусоидального сигнала (RMS),
• в таблице 3 указаны погрешности для синусоидального сигнала
в пределах всей шкалы измерения и для несинусоидального сигнала с
параметрами:
104
 уровень ≤½ предела измерения,
 частота ≤ 500 Гц,
 коэффициент амплитуды (Ка = Uмакс/Uср.кв.) Ка≤2.0.
2. Режим измерения тока
Режимы измерения тока приведены в табл. 4.
Таблица.4. Режимы измерения тока
Предел измерения постоянного
тока (DCA)
Погрешность
4 мА, 40 мА, 400 мА
±(0.75% + 2 ед.мл. разряда)
10А
±(1.5% + 4 ед.мл. разряда)
Предел измерения переменного
тока (АСА)
4 мА, 40 мА, 400 мА 40 Гц - 1 кГц ±(1.5% + 5 ед.мл. разряда)
10А 40 Гц - 1 кГц
±(2.5% + 5 ед.мл. разряда)
Дискретность измерения: 1 мкА на пределе 4 мА .
Максимальное падение напряжения:
• 800 мВ по входу mА,
• 1 В по входу А.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
Максимальный ток на входе А до 20А в течении < З0сек.
Способ вычисления переменной составляющей тока (режим
АСА):

расчет
среднеквадратического
(ср.
кв.)
значения
синусоидального сигнала (RMS),

в табл. 4 указаны погрешности для синусоидального
сигнала в пределах всей шкалы измерения и для несинусоидального
сигнала с параметрами:

уровень ≤ ½ предела измерения,
105

частота ≤ 500Гц.

коэффициент амплитуды (Ка = Iмакс/Iср.кв.) Ка≤2.0
3. Режим измерения сопротивления
Режимы измерения сопротивления приведены в табл. 5.
Таблица 5. Режимы измерения сопротивления
Предел измерения
Погрешность
400 Ом
±(0.6% + 3 ед.мл. разряда)
4 кОм, 40 кОм, 400 кОм
±(0.6% + 2 ед.мл. разряда)
4МОм
±(0.8% + 3 ед.мл. разряда)
40МОм
±(1.8% + 5 ед.мл. разряда)
Дискретность измерения: 0.1 Ом на пределе 400 Ом.
Измерительное напряжение: 0.4 В .
4. Режим звуковой прозвонки цепей
Порог срабатывания: ≈50 Ом.
Индикация короткого замыкания: тональный сигнал (2 кГц).
Примечание: в режиме звукового прозвона цепи зуммер
обязательно включается при сопротивлении цепи, не превышающем
указанное значение. При сопротивлении цепи более 500 Ом зуммер
обязательно выключается. В переходной зоне наличие или отсутствие
звукового сигнала зависит от настроек конкретного прибора.
5. Режим испытания р-n переходов
Макс, напряжение на открытых концах: 3.0 В.
Измерительный ток: 0.6 мА .
6. Режим измерения емкости
Режимы измерения емкости приведены в табл. 6.
106
Таблица 6. Режимы измерения емкости
Предел
Разрешение
Погрешность
4пФ
1 пф
±(1.0% + 40 ед.мл. разряда)
40 нФ
10 пФ
±(1.0% + 4 ед.мл. разряда)
400 нФ
100 пФ
±(1.0% + 4 ед.мл. разряда)
4мкФ
1 нФ
±(1.0% + 4 ед.мл. разряда)
40мкФ
10 нФ
±(1.0% + 4 ед.мл. разряда) при < 20мкФ
±(5.0% + 8 ед.мл. разряда) при > 20мкФ
7. Режим измерения частоты
Режимы измерения частоты приведены в табл. 7.
Таблице. 7. Режимы измерения частоты
Предел
Разрешение
100 Гц
0.01 Гц
1 кГц
0.1 Гц
10 кГц
1Гц
100 кГц
10 Гц
1МГц
100 Гц
Чувствительность
40мВ(1 Гц-20 кГц)
Погрешность
±(0.1% + 4ед.)
400 мВ (> 20 кГц)
8. Режим измерения уровня по напряжению
Цена деления цифровой шкалы: 10 ед.сч. соответствует 1.0 мВ=
Погрешность измерения: ±(0.75% + 2 ед.сч.).
107
IV. НАЗНАЧЕНИЕ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ И
ИНДИКАЦИИ
Перевод обозначений органов управления и индикации
приведен в табл. 8.
Таблица 8. Перевод обозначений органов управления и
индикации
Название органа
Перевод
управления/индикации
ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ
BACK LIGHT
~AC/=DC
Подсветка дисплея
Режим измерения по переменному/постоянному
Ω/LOΩ
току
Измерение
сопротивления
/Измерение
сопротивления малым напряжением
MIN MAX
REL (relative)
-MEMO (OFFSET)
HOLD
RANGE
MEM STORE
MEM RECALL
DELAY
ADP (adapt range)
OFF
COM (common)
ОРГАНЫ ИНДИКАЦИИ
Фиксация
минимальных/максимальных
Относительное измерение (Δ-измерение)
значений
Специальный режим Δ-измерений
Удержание (результата измерения)
Предел измерения
Запись (в память)
Считывание (из памяти)
Задержка
Адаптированный предел измерения
Выключено
Общий вывод
AUTO
REL (relative)
H(hold)
MEM (memory)
-MEMO
MIN/MAX
AC/DC
Автоматический (выбор предела измерения)
Относительное(измерение)
Удержание (результата измерения)
Память
Специальный режим Δ-измерений
Минимальное/Максимальное (значение)
Переменный/Постоянный (ток)
108
Значения органов индикации приведено в табл.9.
Таблица 9. Значения органов управления и индикации
Орган
n
индикации
μ
m
k
М
6
)
)
3
Значение
Орган
нано(10-9)
Ω
- индикации
микро (10
V
милли (10
А
кило (103)
F
6
мега(10 )
Hz
Значение
ом
вольт
ампер
фарада
герц
Органы управления и индикации
На рис.1 показаны органы управления и индикации передней
панели.
Рис. 1. Органы управления и индикации передней панели
1. Индикатор
2. Переключатель режимов измерения.
3. Гнездо СОМ (общий).
4. Гнездо для измерения напряжения, сопротивления, частоты и
емкости.
5. Гнездо для измерения тока мА.
6. Гнездо для измерения тока А.
7. Префиксная клавиша (синий цвет).
8. Кнопка MIN\MAX.
9. Кнопка REL.
109
10. Кнопка HOLD.
11. Кнопка DELAY.
12. Кнопка RANGE.
13. Кнопка подсветки шкалы.
Переключатель режимов измерения
Включение
режима
измерения
осуществляется
переводом
переключателя в соответствующее положение:

V~/= - измерение напряжения переменного/постоянного,

хххmА~/= - измерение тока переменного/постоянного на
пределе ххх mА,

А~/= - измерение тока переменного/постоянного на пределе
10 А (20А в течении ≤ 30сек.),

Ω
- измерение сопротивления,

- звуковая прозвонка цепей,

-
- испытание р-n переходов,

- измерение емкости ,

Hz - Hz-измерение частоты ,

ADP - ADP - измерение постоянной составляющей на
пределе 400мА.
Для
включения
режима,
обозначенного
синим
цветом,
дополнительно используется синяя функциональная клавиша.
Функциональные клавиши
Набор
функциональных
клавиш
(обеспечивает
задание
переключения
режимов
дополнительных режимов измерения:

Клавиша
синего
цвета
для
измерения:
«Постоянный/Переменный
ток»,
при
этом
включается
соответствующий индикатор DC или АС,
«Измерение сопротивлеия / Прозвон цепи» - включается
индикатор Ω или ,
110
«Измерение частоты/Измерение постоянной составляющей»
- включается индикатор Hz или безразмерная цифровая и
линейная шкалы.

Клавиша "MINMAX" :
• включение/выключение режимов записи в память и удержания
min/max-значеиий, переключение режимов удержания min/maxзначений,
• при включенном режиме min/max-измерений 
включены индикаторы Н и MIN (МАХ),

последнее min/max-значение отображается на цифровой шкале,

состояние линейной шкалы изменяется в соответствии с
изменением сигнала на измерительном входе,

выключается режим автоматического выбора предела измерения
(выключен индикатор AUTO),

в случае превышения на измерительном входе установленного
предела измерения выдается прерывистый звуковой сигнал и мигает
старший разряд цифровой шкалы,

нажатие клавиши HOLD приостанавливает режим min/max-
измерений (состояние цифровой и линейной шкал не меняется),
повторное нажатие HOLD восстанавливает режим min/max-измерений,
•
выключение режима min/max-измерений при -

нажатии клавиши MIN МАХ в режиме тах-измерений,

переключении предела измерения,
смене режима измерения.

Клавиша "REL Δ":
• включение/выключение режима Δ-измерений,
• при включении режима Δ-измерений 
включается индикатор REL,

цифровая шкала обнуляется, а последнее измеренное значение
записывается в память как эталонное (Nэталон),
111

выключается режим автоматического выбора предела измерения
(выключается индикатор AUTO),
•

в режиме Δ-измерений:
на цифровой шкале отображается величина Nотобр, равная
Nотобр =N вх- Nэталон ,
где Nвх. - значение сигнала на измерительном входе,

состояние линейной шкалы изменяется в соответствии с
изменением сигнала на измерительном входе,

кратковременное нажатие клавиши REL изменяет
эталонное значение (Nэталон =Nвх),

выключение режима Δ-измерений осуществляется -

нажатием и удержанием клавиши REL в течении ≥ 2сек.,

переключением
предела
измерения,

сменой режима измерения.

Клавиша "HOLD":

включение/выключение
режима
удержания
текущей
величины измеряемого сигнала (при выключенном режиме min/maxизмерений),

при включении режима удержания -

включается индикатор Н,

на цифровой шкале отображается удерживаемое значение,

состояние линейной шкалы не меняется,


выключение режима удержания при -
повторном нажатии клавиши HOLD, включении режима
min/max-измерений,

смене режима измерения,

в
режиме
удержания
выключения питания исключается.

Клавиша "RANGE":
функция
автоматического
112

переключение
режимов
автоматический/ручной
выбор
предела измерения, переключение пределов измерения в ручном
режиме,

при
включении
ручного
режима
индикатор
AUTO
выключается,

в ручном режиме путем повторного нажатия клавиши
выбирается требуемый предел измерения,
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: В случае превышения на измерительном
входе установленного предела измерения выдается прерывистый
звуковой сигнал и мигает старший разряд цифровой шкалы.

выключение ручного режима (включение автоматического)
при 
нажатии и удержании клавиши RANGE в течении > 2сек,

смене режима измерения.

Клавиша "DELAY" :

включение/выключение режима удержания результата с
задержкой (для всех режимов измерения),

при включении режима удержания клавишей DELAY
приблизительно через 10сек. 
включается индикатор HOLD,

на цифровой шкале отображается удерживаемое значение,

состояние линейной шкалы не меняется,

выключение режима удержания с задержкой при -

повторном нажатии клавиши DELAY (выключение ≈ через 10сек.),

нажатии клавиши HOLD,

переключении режима измерения.
V. ПОРЯДОК РАБОТЫ
113
1.
Указание мер безопасности
Для исключения возможности поражения электрическим током:

не использовать прибор со снятой передней панелью в
режимах измерения напряжения и тока,

не подключать на соответствующие измерительные входы
напряжение/ток больше заданного предела ,

измерительные провода подключать к измеряемой цепи
только после подсоединения их к соответствующим входам прибора,

не использовать измерительные провода с поврежденной
изоляцией,

не использовать прибор в условиях повышенной влажности.
Для исключения возможности порчи прибора:

использовать предохранители только заданного типа и
номинала,

измерения начинать не ранее 30 сек. после включения
прибора,

изменять положение переключателя режимов только после
отключения измерительных проводов от схемы,

напряжения
не подключать измерительные провода к источнику
в
режиме
измерения
сопротивления
(положение
переключателя режимов Ω),
Необходимо помнить: если прибор работает рядом с источником
электромагнитных излучений, возможна нестабильность индикации
ЖК-дисплея, либо отображение недостоверных результатов измерения.
Полярность измеряемого сигнала отображается автоматически на
цифровой и линейной шкалах.
В случае превышения допустимого предела измерения (в
автоматическом и ручном режимах):

выдается прерывистый звуковой сигнал,

на цифровой шкале начинает мигать старший разряд (4000),
114

на линейной шкале включается индикатор перегрузки (►).
2.
Измерение напряжения
ВНИМАНИЕ
Максимально
допустимое
напряжение
в
измерительной цепи 600В =/600~.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: В случае, когда неизвестна величина
измеряемого
напряжения,
необходимо
использовать
режим
автоматического выбора предела измерения.

Измерительные провода соединить со входными гнездами:
СОМ/черный и V/красный.

Переключатель режимов установить в положение: -V=или

Подключить
V~.
измерительные
провода
параллельно
источнику напряжения/нагрузке.
3. Измерение тока
ВНИМАНИЕ! Максимально допустимый ток в измерительной
цепи 10 А =/~.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: В случае, когда неизвестна величина
измеряемого тока, необходимо использовать режим автоматического
выбора предела измерения и начинать измерение в режиме А.

Измерительные провода соединить со входными гнездами:
СОМ/черный и mA/красный (< 400мА) или А/красный (< 10А).

Переключатель
режимов
установить
в
требуемое
положение: 4mA/40mA/400mA/A

Синей
функциональной
клавишей
выбрать
режим
измерения: DC= или АС~.

нагрузкой.
Подключить измерительные провода последовательно с
115
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
Допустимое
превышение
тока
в
измеряемой цепи - до 20А в течении < 30 сек., - с последующим
перерывом между измерениями > 2 мин.
4. Измерение сопротивления
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
Измеряемая
цепь
предварительно
должна быть отключена от источника питания.

Измерительные провода соединить со входными гнездами:
СОМ/черный и Ω/красный.

Переключатель режимов установить в положение:

Синей
функциональной
клавишей
выбрать
.
режим
измерения: Ω

Подключить
измерительные
провода
параллельно
сопротивлению.
ЗАМЕЧАНИЕ : Для повышения точности измерения сопротивления
малой величины:

нажать клавишу RANGE и установить предел измерения

закоротить свободные концы измерительных проводов и
200Ω,
нажать
клавишу
REL
(функция
компенсации
сопротивления
измерительных проводов).
5. Звуковая прозвонка цепей
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
Измеряемая
цепь
предварительно
должна быть отключена от источника питания.

Измерительные провода соединить со входными гнездами:
СОМ/черный и Ω/красный.

Переключатель режимов установить в положение:

Синей
функциональной
клавишей
выбрать
.
режим
измерения: .

Подключить
измерительные
провода
параллельно
116
проверяемой цепи: при сопротивлении цепи < 50 Ом выдается
непрерывный звуковой сигнал.
6. Испытание р-n переходов
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
Измеряемая
цепь
предварительно
должна быть отключена от источника питания.

Измерительные провода соединить со входными гнездами:
СОМ/черный и V/красный. ,

Переключатель режимов установить в положение:

Подключить измерительные провода параллельно р-n
переходу:

при прямом включении р-n переход исправен при показаниях 0.5  0.9 В,
р-n переход неисправен при показаниях «000» (короткое
замыкание) или
≈3.2 В (обрыв),

при обратном включении р-n переход исправен при показаниях ≈3.2 В ,
р-n переход неисправен при показаниях «000» или других
<3.2 В.
7. Измерение емкости
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
Измеряемая
цепь
предварительно
должна быть отключена от источника питания, а конденсатор разряжен.

Измерительные провода соединить со входными гнездами:
СОМ/черный и
./красный.

Переключатель режимов установить в положение:

Подключить
измерительные
провода
.
параллельно
конденсатору.
ВНИМАНИЕ
Соблюдать
электролитических конденсаторов.
полярность
подключения
117
ЗАМЕЧАНИЕ:
использовать
Для
функцию
повышения
компенсации
точности
емкости
измерения
измерительных
проводов (функциональная клавиша REL).
8. Измерение частоты

Измерительные провода соединить со входными гнездами:
СОМ/черный и Hz/красный.

Переключатель
режимов
установить
в
положение:
Hz/ADP.

Синей
функциональной
клавишей
выбрать
режим
измерения: Hz.

Подключить
измерительные
провода
параллельно
источнику.
ЗАМЕЧАНИЕ: При измерении частоты ниже 1кГц или выше
20кГц возможна нестабильность показаний одного-двух младших
разрядов цифровой шкалы.
9. Измерение уровня по напряжению
Измеряется
постоянная
составляющая
входного
сигнала
(аналогично режиму DCV на пределе 400 мВ). Данный режим
позволяет оперативно контролировать уровень сигнала в режиме
измерения частоты.

Измерительные провода соединить со входными гнездами:
СОМ/черный и Hz/красный.

Переключатель
режимов
установить
в
положение:
Hz/ADP.

Синей
функциональной
клавишей
выбрать
режим
измерения: ADP.

Подключить
измерительные
провода
параллельно
источнику.
10. Дополнительные функции (встроенный зуммер)
Встроенный источник звукового сигнала выдает:
118

одиночный сигнал - при вводе разрешенной команды,
перед автоматическим выключением питания,

двойной сигнал - при попытке ввода запрещенной в
данном режиме измерения команды,

прерывистый сигнал - в случае превышения предела
измерения ,

цепей.
непрерывный сигнал - в режиме звуковой прозвонки
119
Частотомер электронно-счетный GFC -8010H
I.
Назначение
Электронно-счетный частотомер GFC-8010H предназначен для
измерения частоты и периода в диапазоне частот от 0,1 Гц до 120 МГц
с уровнем входного сигнала 20 мВ. Кроме того, данный частотомер
обладает следующими характеристиками:
 высокой разрешающей способностью до 1мкГц;
 фильтром нижних частот для обеспечения точности
измерения нижних частот;
 высококачественным кварцевым генератором.
II. Технические характеристики
Технические характеристики частотомера приведены в табл. 1.
Табл. 1. Технические характеристики частотомера
Диапазон измеряемых частот
0,1 Гц- 120МГц
(периода)
Чувствительность, Ucp.кв.
10Гц-60МГц, 15мВ
60МГц-100МГц, 20мВ
100МГц-120МГц, 30мВ
Входное сопротивление,
1 МОм, 35пФ
емкость
Максимальное напряжение
150 Вср.кв.
входа
Система связи входа
По переменному току
Опорный генератор
Опорная частота, 10МГц.
Нестабильность ОГ:
±5*10-6 за 12 месяцев.
±5*10-7 за 12 месяцев (опция 1)
120
Точность измерения
±(5*10-6 + 1 ед. мл разряда)
Разрешающая способность
8 десятичных разрядов
Дисплей
Цифровой светодиодный индикатор
Время счета
0.1 секунд, 1 сек., 10 сек. — выбирается
переключателем
Максимальная разрешающая
1 мкГц на диапазон в 10Гц при времени
способность
счета 10 сек.
0.1Гц на диапазон 100МГц при времени
счета 10 сек
II.
Назначение органов управления
Передняя панель частотомера представлена на рис.1
Рис.1. Передняя панель частотомера
В табл. 2 приведены функции органов управления и индикации
частотомера.
121
Таблица.2.
Функции
органов
управления
и
индикации
частотомера
(1)
Input (Вход
Разъем типа BNC для подачи входного сигнала
частотомера)
(2)
АТТ 1/1, 1/10
Кнопка ослабления чувствительности входного
сигнала.
1/1: Входной сигнал напрямую соединен с входным
усилителем
1/10: Ослабление входного сигнала в 10 раз.
(3)
LPF ON/OFF
В позиции ON (вкл.) на вход подключается 100кГцвый фильтр нижних частот для измерений нижних
частот.
(4)
FREQ/PRID
Переключение между режимом измерения частоты
и периода
(5)
Gate Time (Sec)
Кнопка выбора времени счета 10 сек., 1 сек. Или
(Выбор времени
0.1 сек.
счета)
(6)
ОN/OFF Питание Включение/выключение питания
(Вкл/Выкл)
(7)
Gate (светодиод) В зависимости от положения кнопки Gate (5)
отображает на экране время счета 10, 1 или 0.1 сек.
(8)
Over (светодиод) Показывает, что один или более старших разрядов
не помещаются на табло индикатора.
(9)
Индикатор
Отображение на индикаторе 8 разрядов значения
измеренной частоты
(10) Порядок и
Индикатор показывает S и Гц и порядок
единицы
(множитель) измеренного значения, как показано
измерения
ниже:
К=1000 М=1.000.000
М=1/1000 µ=1/1.000.000 n=1/1.000.000.000
122
Порядок работы
III.
1.Выбор чувствительности
Назначение переключателя SENSITIVITY (или аттенюатора)
обычного измерительного прибора заключается в том, чтобы защитить
входные цепи и предотвратить выход замеренных значений за пределы
шкалы измерения.
Для частотомера SENSITIVITY играет очень важную роль.
Обычно
в
контуре
частотомера
возникает
гистерезис.
Чтобы
обеспечить сопротивление помехам, этот контур не будет работать
даже в том случае, если помехи меньше прилагаемого гистерезиса.
Волнообразный
контур
является
триггером
Шмитта,
функционирование (рис.2) которого описано ниже:
VH=(VH+)-(V-)
VH - Напряжение гистерезиса
Рис.2. Функционирование триггера Шмитта
В соответствии с рис. 2, если входное напряжение находится
около уровня «V+», то выходное напряжение будет высокого уровня
Voн, в то время как, если входное напряжение находится около уровня
«V-» , то выходное напряжение будет низкого уровня (VoL). Разница
между обоими значениями напряжения Vн=(V+)-(V-) называется
напряжением гистерезиса.
123
Но если уровень входного сигнала и пороговые линии «V+» «V-» не пересекаются друг с другом, сигнала на выходе не будет, и
триггер Шмитта не функционирует в условиях (1), (2) и (3), которые
показаны ниже на рис.3:
Рис.3. Условия, при которых триггер Шмита не функционирует
На
приведенном
ниже
рис.
4
показано,
как
можно
предотвратить ошибочные измерения с помощью правильного выбора
чувствительности:
(а) Правильное измерение искаженного сигнала выбором
подходящего
значения
SENSITIVITY.
Однако,
если
входное
напряжение слишком высоко, наблюдается увеличение неизвестной
частоты вдвое.
(б) Если на неизвестный сигнал налагается высокочастотная
помеха, и входное напряжение триггера Шмитта слишком высоко,
частота измеряется неверно. Однако, выбор правильного значения
SENSITIVITY обеспечивает корректное измерение частоты (рис.4).
Предотвращение
неправильного
измерения
частоты
обеспечивается выполнением двух следующих условий:
- Сделать амплитуду колебаний напряжения помехи меньше
чем Vн.
- Если размах колебаний неизвестного сигнала больше Vн,
выполните сначала измерения с SENSITIVITY 1/10, а затем
установите его на 1/1 с целью защитить входной контур и избежать
124
неправильного измерения частоты.
а)
б)
Рис.4. Предотвращение ошибочных измерений:
а) неизвестный сигнал искажен; б) на неизвестный
сигнал наложена высокочастотная помеха.
2. Характеристика чувствительности входа.
Чувствительность частотомера ко входному сигналу показана
на рис.5.
Рис.5. Характеристика чувствительности входа
125
3. Максимальное входное напряжение
Соответствие
максимального
напряжения
частотным
характеристикам приведено на рис. 6.
Примечание: АЧХ сигнала, содержащего постоянную
составляющую (постоянная составляющая + пиковые
значения переменной составляющей), не должна
превышать данный уровень.
126
Рис.6. Максимальное входное напряжение - частота
4. Факторы влияющие на точность измерения частоты
Точность измерений частоты определяется двумя следующими
условиями:
•
± 1 единица счета;
•
Точность опорного генератора.
Ошибка в ±1 единица счета образуется в цифровых измерителях из
межфазовой зависимости между отпирающим и входным сигналом, как
показано на рис.7. Расчетный результат в 1 импульс увеличивается или
уменьшается в зависимости от разницы фаз.
Исследуемый сигнал
Конфигурированный
сигнал
Конфигурированный
сигнал
Рис.7. Ошибка ±1 единица счета
Точность опорного генератора почти полностью определяется
характеристиками
кварцевого
генератора.
Характеристики
генератора приведены в табл.3.
Таблица 3. Характеристики опорного генератора
Частота
10МГц
опорного
127
Нестабильность
1·10-6/месяц
Температурная
5·10-6(25+/-5°С)
нестабильность
+/-2·10-5 (температура калибровки 0-40°С)
Температурные
характеристики
кварцевого
генератора,
использованного в настоящем приборе, показаны на рис.8, где можно
увидеть зависимость температурного коэффициента (или точности) от
температуры.
Рис.8. Температурные характеристики кварцевого опорного генератора
128
Оглавление
Стр.
1. Осциллограф GOS-620 …………………………………………3
2. Источник питания GPS ……………………………………….60
3. Генератор SFG-2107…..……………………………………….77
4. Мультиметр APPA- 203……………………………………….101
5. Частотомер GFC-8010 ……………………………………….119
129
Учебное пособие
Анатолий Владимирович ГОРОХОВ,
Лариса Петровна ПИЧУГИНА
«Микроэлектронные устройства»
Методические указания к лабораторным работам
Подписано в печать 26.03.2007
Формат 60х901/16 Бумага офсетная
Печать офсетная Усл.-печ.л. 6
Тираж 50 экз. Заказ №
ООП РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина,