Misura di grandezze elettriche tempo-varianti con ... · Lo strumento di cui si sta parlando e...

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Universit` a degli Studi di Bologna Seconda Facolt` a di Ingegneria - Sede di Cesena C.d.L. in Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Misura di grandezze elettriche tempo-varianti con oscilloscopio digitale a campionamento Misure elettroniche L-A (prof. P. A. Traverso) Anno Accademico 2008/09 Data esecuzione: 12 novembre 2008 Gruppo IX Marco Alessandrini 0000281742 [email protected] Alessandro Callozzo 0000286147 [email protected] Lorenzo Minghini 0000279040 [email protected] Sommario Con la presente relazione si fornisce un rendiconto esaustivo circa l’utiliz- zo di un oscilloscopio digitale a campionamento per rilevare forme d’onda di funzioni tempo-varianti di tipo elettrico e per effettuare semplici misure. Lo strumento ` e controllato per alcune funzioni attraverso i comandi tradizionali posti sullo stesso, per altre da remoto tramite calcolatore: per questo mo- tivo, una parte delle pagine che seguono sono dedicate alla descrizione del driver scritto per il pilotaggio e al suo funzionamento. Sono, inoltre, spiegati i comandi principali non solo dell’oscilloscopio, ma anche del generatore di funzioni utilizzato come sorgente di segnali da analizzare con lo strumento in esame.

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Universita degli Studi di BolognaSeconda Facolta di Ingegneria - Sede di Cesena

C.d.L. in Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni

Misura di grandezze elettriche tempo-varianticon oscilloscopio digitale a campionamento

Misure elettroniche L-A (prof. P. A. Traverso)Anno Accademico 2008/09

Data esecuzione: 12 novembre 2008

Gruppo IX

Marco Alessandrini [email protected]

Alessandro Callozzo [email protected]

Lorenzo Minghini [email protected]

Sommario

Con la presente relazione si fornisce un rendiconto esaustivo circa l’utiliz-zo di un oscilloscopio digitale a campionamento per rilevare forme d’onda difunzioni tempo-varianti di tipo elettrico e per effettuare semplici misure. Lostrumento e controllato per alcune funzioni attraverso i comandi tradizionaliposti sullo stesso, per altre da remoto tramite calcolatore: per questo mo-tivo, una parte delle pagine che seguono sono dedicate alla descrizione deldriver scritto per il pilotaggio e al suo funzionamento. Sono, inoltre, spiegatii comandi principali non solo dell’oscilloscopio, ma anche del generatore difunzioni utilizzato come sorgente di segnali da analizzare con lo strumento inesame.

Indice 2

Indice

1 Finalita e obiettivi 31.1 Dettagli sull’oggetto in analisi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2 Metodo operativo 52.1 Materiale utilizzato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.1.1 Funzioni rilevanti dell’oscilloscopio Tektronix TDS 2012 . . . 52.1.2 Funzioni rilevanti del generatore di funzioni Agilent 33220A . 6

2.2 Schemi di collegamento e dettagli operativi . . . . . . . . . . . . . . 62.3 Driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.3.1 Schema a blocchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.3.2 Diagramma a blocchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.3.3 Pannello frontale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.3.4 Elenco delle funzioni per l’utilizzatore . . . . . . . . . . . . . 11

Elenco delle figure 14

Riferimenti bibliografici 14

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1 Finalita e obiettivi 3

1 Finalita e obiettivi

Chi misura se stesso misura tutto il mondo.

- Proverbio italiano -

Nella misura di segnali non tempo-invarianti, per i quali non sono previstiparametri elettrici costanti e non sono interessanti i valori assunti istantaneamentedalle grandezze elettriche, quanto piuttosto la dinamica del segnale e delle suederivate, l’uso di strumenti anche sofisticati e precisi come alcuni multimetri difascia alta e del tutto infruttuoso. In tali situazioni e necessario uno strumento ingrado di visualizzare l’andamento della forma d’onda assunta dal segnale. Poichequesto potrebbe avere una frequenza elevata, fino alle centinaia di megahertz, lostrumento deve essere rapido nell’acquisire i campioni e abile nel ricostruire quelliendemicamente persi, a causa dei tempi fisici di lettura durante i quali il segnaleinevitabilmente varia; queste operazioni, e in particolare il loro risultato a schermo,devono restituire una stima quanto piu precisa della forma d’onda, cosicche l’utentepossa anche cogliere i valori di alcune proprieta notevoli della funzione (tensionidi picco, periodo, tempi di ritardo in salita o discesa nei fronti, eccetera) che poipotranno essere misurate con piu accuratezza con strumenti adeguati.

Lo strumento di cui si sta parlando e l’oscilloscopio nella sua versione digitale,cioe capace di campionare il segnale e memorizzare i campioni in memoria, e nondi mostrare a schermo il segnale presente istantaneamente come l’ormai sorpassatoequivalente analogico. Tale strumento e notevolmente sofisticabile, poiche le fun-zioni implementabili dai costruttori sono numerose e legate a misure sul segnale,opzioni di trigger, analisi armonica e via aumentando la difficolta con l’aumentaredell’investimento. In analisi e stato preso uno strumento di gamma medio-alta, ilTektronix TDS 2012, corredato delle funzioni elencate nel seguito; poiche questesono presenti in grande quantita, e il loro utilizzo non e immediato, nel seguito edescritto il driver di pilotaggio dell’oscilloscopio da calcolare, con le sole funzionipiu rilevanti per l’analisi nel dominio del tempo del segnale.

1.1 Dettagli sull’oggetto in analisi

In un oscilloscopio digitale, dello stesso tipo utilizzato nel test in laboratorio, ilsegnale di ingresso x(t) viene convertito da un convertitore A/D e gli elementi,cosı generati, sono conservati in una memoria digitale, elaborati e successivamentevisualizzati sullo schermo. Per questo motivo, una caratteristica rilevante dell’oscil-loscopio digitale e il metodo di memorizzazione dei segnali campionati. La visualiz-zazione di tali campioni e la loro analisi, effettuata per ricostruire la forma d’ondaove non campionata direttamente, possono avvenire in un tempo successivo me-diante un processo che non dipende dalla frequenza del segnale. Se il circuito dicondizionamento del segnale e quello di acquisizione devono soddisfare le condizionirichieste dal segnale analogico, questo non accade negli stadi successivi: dopo lamemorizzazione, i dati possono essere trasferiti all’uscita con un intervallo di tempo(tra due campioni successivi) limitato superiormente dal tempo necessario all’occhioumano per intendere un segnale come fisso.

Il riferimento del trigger. L’evento di trigger e il passaggio del segnale di in-gresso per un certo livello: questo sara preso come riferimento temporale dallostrumento. Se il segnale di ingresso e periodico e transita piu volte per uno stessolivello, non e sufficiente rilevarne il passaggio per un livello di tensione ma oc-corre distinguere se cio avviene con un fronte di salita o discesa (cioe se la derivatadel segnale nel punto e positiva o negativa). Il trigger e solitamente impostabiletramite un’apposita sezione nel pannello frontale dello strumento; in particolare,una manopola varia il livello di trigger, mentre un tasto permette l’accesso al Menudi trigger sullo schermo e l’impostazione di diversi parametri, tra cui rilevamentodel segno della derivata, tipo di segnale, sorgente (interna o esterna) e accoppiamen-to. Poiche l’oscilloscopio campiona senza interruzioni, l’evento di trigger determina

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1.1 Dettagli sull’oggetto in analisi 4

la situazione in cui i campioni diventano rilevanti: in questo modo, in memoriarisiedono anche le letture precedenti all’evento di trigger (nei limiti della memoriadello strumento). Tale procedimento di pretriggering e anche disattivabile con uncomando di Hold off 1 (disconnessione), che consente di visualizzare una singolaricostruzione del segnale ignorando il campionamento successivo.

Impedenza d’ingresso e sonde. L’impedenza di ingresso dell’oscilloscopio ecostituita da una componente resistiva nell’ordine di alcuni megaohm, posta in par-allelo a una componente capacitiva di circa 100 pF; questa impedenza non idealecomporta un errore di consumo in corrente che influenza il segnale misurando. Perovviare a questo problema e possibile acquisire il segnale attraverso sonde, che per-mettono di aumentare considerevolmente (tipicamente 10 o 100 volte) il valore dellaresistenza di ingresso, in modo da ridurre notevolmente l’errore in consumo dellostrumento. Aumentando la resistenza di ingresso si introduce, pero, una attenu-azione del segnale ed una riduzione della capacita, proporzionale all’attenuazionedella sonda: l’oscilloscopio e dotato di un apposito comando per correggere il campi-onamento, conoscendo l’attenuazione introdotta dalla sonda impiegata, riportandoquindi la misura vera non falsata dall’attenuazione introdotta. L’applicazione disonde al sistema di misura, pur in tal modo compensata, introduce in ogni casoincertezze delle quali e necessario tenere conto per avere stime accurate.

Misurazioni. Quando si vuole visualizzare una forma d’onda in maniera imme-diata, per averne una valutazione qualitativa, risultano molto utili le funzioni diAutoset che regolano automaticamente tutti i parametri verticali ed orizzontali dientrambi i canali visualizzabili e della funzione di trigger, mostrando senza ulterioriregolazioni i segnali presenti.

Gli oscilloscopi piu evoluti permettono anche di misurare alcune grandezze carat-teristiche dei segnali visualizzati. Utilizzando un menu Misure si possono visualiz-zare un certo numero di finestre contenenti la stima dei parametri misurabili scelti(tra cui frequenza, periodo, valore medio, tensione picco-picco ed efficace).

Oscilloscopi particolarmente sofisticati permettono, inoltre, di analizzare lo spet-tro del segnale in ingresso. Tale funzione risulta, generalmente, poco accurata acausa dei pochi bit di risoluzione e di un rapporto segnale/rumore S

N che difficil-mente si scosta molto dai 40 dB: e preferibile, quindi, utilizzare un apposito analiz-zatore di spettro quando e necessaria una grande precisione nella misura. Per glistessi motivi e preferibile impiegare un multimetro per stimare i parametri caratte-ristici dei segnali, pur se misurati anche dall’oscilloscopio: questo restituisce misurecon influenza dell’incertezza mai trascurabile, per cui e bene utilizzare le stime deiparametri elettrici e delle armoniche solo come indicazioni di massima sui valoriassunti, e affidarsi a strumentazione dedicata per avere misurazioni precise.

1“L’holdoff trattiene il trigger per un certo periodo di tempo dopo il verificarsi dell’ultimoevento di trigger. Questa funzione e utile quando una forma d’onda attraversa il livello di triggerpiu volte durante un periodo della forma d’onda. Senza holdoff, l’oscilloscopio potrebbe generareun evento di trigger a ogni passaggio, producendo una forma d’onda confusa” [2].

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2 Metodo operativo 5

2 Metodo operativo

2.1 Materiale utilizzato

Per ottenere le misure sono stati utilizzati i seguenti materiali, forniti dal laboratoriodi Elettronica e Telecomunicazioni della Facolta:

• oscilloscopio digitale a campionamento (marca Tektronix, mod. TDS 2012);

• generatore di funzioni programmabile (marca Agilent, mod. 33220A);

• PC con software LabVIEW e connessione all’oscilloscopio;

• cavo coassiale di collegamento.

Figura 1: Oscilloscopio Tektronix TDS 2012

2.1.1 Funzioni rilevanti dell’oscilloscopio Tektronix TDS 2012

Le principali caratteristiche tecniche dell’oscilloscopio Tektronix TDS 2012 (figu-ra 1) sono:

• display a colori;

• frequenza di campionamento di 1 GSa/s (un miliardo di campioni rilevati perogni secondo);

• due canali per l’acquisizione di segnali, piu un canale dedicato per il trigger;

• risoluzione verticale di 8 bit;

• accoppiamento di ingresso DC, AC e GND;

• impedenza di ingresso formata da una resistenza da 1 MΩ in parallelo con unacapacita da 20 pF;

• filtro anti-aliasing in ingresso con frequenza di taglio nativa a 100 MHz, im-postabile a 20 MHz.

Il pannello principale dell’oscilloscopio presenta un ampio display retroilluminatoper la visualizzazione delle forme d’onda in esame, oltre ai comandi dedicati aidue canali sui quali ricevere i segnali e all’ingresso per ricevere l’evento di triggeresterno; ad ogni canale sono associati comandi per la gestione della visualizzazioneverticale, mentre un’apposita sezione e riservata alla regolazione dell’asse temporale(comune).

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2.2 Schemi di collegamento e dettagli operativi 6

Figura 2: Generatore di funzioni Agilent 33220A

2.1.2 Funzioni rilevanti del generatore di funzioni Agilent 33220A

Il generatore di funzioni Agilent 33220A (figura 2) si comporta come una sorgentedi una gamma molto vasta di segnali: non solo le comuni sinusoidi, onde quadree triangolari, rampe, ma anche rumore, impulsi e forme d’onda arbitrarie. Lafrequenza massima di lavoro per onde quadre o sinusoidi corrisponde a 20 MHz,mentre i valori di ampiezza del segnale possono variare tra 10 mV e 10 V, entrambipicco-picco.

L’impedenza di uscita tipica e pari a 50 Ω, affinche ci sia adattamento con si-stemi gia predisposti per sorgenti adattate. In realta, questo modello di generatoredi funzioni eroga un segnale con ampiezza doppia rispetto a quella selezionata,poiche previene il dimezzarsi della tensione sul carico provocata dall’adattamento(che corrisponde a un partitore resistivo con guadagno 0, 5). Nel caso in esame,l’oscilloscopio ha un ingresso in alta impedenza, dunque non a 50 Ω, per cui rile-va l’ampiezza effettiva del generatore (che e doppia rispetto a quella desiderata);questo difetto puo essere risolto impostando l’uscita del generatore di segnale come“alta impedenza”.

OUT CH2

Agilent 33220A Tektronic TDS 2012

CH1

Figura 3: Schema di collegamento degli strumenti utilizzati

2.2 Schemi di collegamento e dettagli operativi

Gli strumenti sono stati connessi come in figura 3: l’uscita del generatore di funzionialimenta direttamente il canale 1 dell’oscilloscopio. L’unico accorgimento adotta-to per rendere efficiente il collegamento e stato impostare, sul generatore di fun-zioni, un carico di alimentazione ad alta impedenza, perche il canale dell’oscil-loscopio presenta una resistenza d’ingresso molto elevata: lasciando il generatoredi funzioni con l’impostazione tradizionale (50 Ω), infatti, ogni segnale e generatocon tensione doppia di modo che, collegandolo con un carico supposto adattato,questo veda la meta della tensione emessa, cioe quella nominale. L’oscilloscopio,invece, avendo ingresso ad alta impedenza visualizza la tensione effettiva prodottadal generatore, e quindi il doppio di quella richiesta; con l’impostazione ad altaimpedenza, il generatore produce la tensione gia corretta, e cosı e anche la letturadell’oscilloscopio.

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2.3 Driver 7

2.3 Driver

L’oscilloscopio e stato pilotato tramite il calcolare con l’ausilio di un driver rea-lizzato e compilato con il codice LabVIEW (Laboratory Virtual InstrumentationEngineering Workbench), della National Instruments.

Impostazionioscilloscopio

Acquisizionedati

Elaborazione automatica dati

XY Graph Scaled Graph

Figura 4: Schema a blocchi del driver

2.3.1 Schema a blocchi

Lo schema a blocchi del driver e riportato in figura 4. Ogni blocco ha una propriacomposizione interna piu complessa in LabVIEW, che analizzeremo in seguito. Perchiarezza e stato scelto un bordo tratteggiato per i blocchi che richiedono datiall’utente, un bordo sottile per i blocchi intermedi e un bordo spesso per i risultatifinali di maggior interesse.

In breve si riportano le caratteristiche di ogni blocco.

Impostazioni oscilloscopio. Implementa tutte le funzioni che permettono didialogare con lo strumento, di impartirgli indicazioni sul tipo di misura da effettuaree di acquisire i dati rilevati. Per questi motivi bisogna fornire, attraverso il pannellodi controllo, le informazioni richieste: ad esempio, l’indirizzo dello strumento, il tipodi misura da effettuare, la portata e tutte le altre funzioni indicate nella sezione 2.3.4.

Acquisizione dati. Importa i dati dall’oscilloscopio e li memorizza in un tipodi dato aggregato il quale, manipolato opportunamente, associa i valori in ascissa(tempi) a quelli in ordinata (tensioni) su un grafico standard di LabVIEW di tipoXY Graph.

Elaborazione automatica dati. Sulla base del vettore di letture acquisito,elabora un grafico di tipo Scaled Graph con le funzioni predefinite dei blocchi dicomando dell’oscilloscopio.

XY Graph. Genera una visualizzazione del segnale valutabile solo qualitati-vamente, poiche non e previsto un corretto dimensionamento degli assi.

Scaled Graph. Genera una schermata le cui etichette sugli assi sono coerenticon il segnale d’ingresso.

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2.3 Driver 8

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2.3 Driver 9

2.3.2 Diagramma a blocchi

Il diagramma a blocchi del driver, in codifica LabVIEW, e riportato in figura 5.Idealmente si puo suddividere il diagramma in tre zone logiche.

Interfaccia con l’oscilloscopio e parametri (a sinistra). Il costruttore for-nisce i blocchi Initialize, Horizontal, Vertical e Configure Edge Trigger(figure 6(a), 6(c), 6(d), 6(e)) i quali, posti in sequenza libera2, consentono di de-terminare rispettivamente la comunicazione con l’oscilloscopio, la base dei tempi ei parametri temporali, la scala di lettura in ampiezza verticale e i parametri deltrigger.

In particolare, a Initialize si fornisce l’indirizzo dello strumento con VISAsession3; su Horizontal bisogna impostare i parametri Timebase (scala dell’asse)e Position (orizzontale dell’asse); su Vertical gli ingressi di interesse scelti sonoVolts/Div (scala dell’asse), Position (verticale dell’asse), Attenuation (di un’even-tuale sonda) e Coupling (accoppiamento in ingresso del segnale); per il trigger, colblocco Configure Edge Trigger si decidono i parametri Level, Slope, Source eCoupling.

Visualizzazione (al centro). Si utilizzano i blocchi, del costruttore, Display,Read Waveform to Array e Scale Waveform Array (figure 6(b), 6(f), 6(g)). Sulprimo, impostando gli ingressi Display (attivo o non attivo) e Channel on Display(scelta del canale da mostrare), si decide quale canale sia, eventualmente, da vi-sualizzare. Gli altri due blocchi interagiscono, passandosi i due parametri aventilo stesso nome4, cosı da interpretare le letture dell’oscilloscopio come un vettorenumerico.

Una visualizzazione artigianale delle letture e, quindi, della forma d’onda siottiene sfruttando il grafico XY Graph di LabVIEW: esso necessita, in ingresso, inun vettore di ascisse e un vettore di ordinate, che sono poi associate in un graficocartesiano. Il vettore di ordinate e Waveform Points; quello di ascisse e generatoda un ciclo For, il cui valore finale N e dato dal numero di letture effettuate,comunicato dal parametro Number of Rd Points di Read Waveform to Array. Ivalori progressivi del ciclo For sono accoppiate alle rispettive letture da un comandoCluster Bundle, che si comporta come un associatore che crea una corrispondenzatra elementi di pari posto nei due vettori; la matrice che si ottiene e visualizzabilesull’XY Graph.

Per evitare i difetti di questo grafico, che non ha gli assi con etichette significativee comprensibili, e stata implementata nel blocco Scale Waveform Array un’usci-ta Scaled Graph la quale, se collegata opportunamente ad un’uscita visuale, gen-era un grafico automaticamente scalato e con gli assi riportanti indicazioni preciserelativamente alla lettura effettuata.

Misure (a destra). Per stimare alcuni parametri, il costruttore consente l’usodi due blocchi che ricreano l’ambiente Measure sullo strumento.

Dal blocco Measurement Setting (figura 6(h)), settando gli ingressi Source eMeasurement Type, si decide il canale da analizzare e la grandezza fisica da stimare.

Read Measurement (figura 6(i)) effettua autonomamente la misura, senza neces-sita di fornire parametri. Da esso si prelevano le uscite Source (canale letto), Type(grandezza letta), Unit (unita di misura associata alla grandezza) e Measurement(la stima ottenuta dalla misurazione), che saranno poi riportate opportunamente sulpannello per consentire una lettura agevole all’utente che sta utilizzando la funzionedi misura.

2L’ordine non e importante, infatti essi si passano solo il parametro VISA session corrispondenteall’indirizzo dell’oscilloscopio.

3VISA session deve essere comunicato a tutti i blocchi che interagiscono con l’oscilloscopio,affinche esso riceva i parametri decisi dall’utente.

4Wvfm Preamble Data e Waveform Points: il secondo e il vettore delle ampiezze, come lettedall’oscilloscopio.

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2.3 Driver 10

(a) Help di Initialize

(b) Help di Display (c) Help di Horizontal

(d) Help di Vertical (e) Help di Configure Edge Trigger

(f) Help di Read Waveform to Array (g) Help di Scale Waveform Array

(h) Help di Measurement Setting (i) Help di Read Measurement

Figura 6: Comandi di programmazione e interfaccia con l’oscilloscopio

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2.3 Driver 11

Figura 7: Pannello di comando dello strumento virtuale

2.3.3 Pannello frontale

Il pannello dei comandi, a disposizione dell’utente, e riportato in figura 7. Su di essoe possibile visualizzare le forme d’onda rilevate sul canale attivo dell’oscilloscopio eottenere alcune misure di parametri elettrici, come rilevabili dallo strumento.

I comandi sono cosı suddivisi e raggruppati:

display grafici: occupano la parte superiore sinistra e centrale;

misure: si impostano e leggono nella parte superiore, a destra;

visualizzazione canali: si scelgono nella parte superiore, a destra;

impostazioni orizzontali (base dei tempi): nella parte inferiore, a sinistra;

impostazioni del trigger: nella parte inferiore, centralmente;

impostazioni verticali (ampiezza): nella parte inferiore, a destra.

Ulteriori specifiche di gestione sono dettagliate nella sezione 2.3.4.

2.3.4 Elenco delle funzioni per l’utilizzatore

• Display grafici:

VISA session : digitare il numero (a due cifre, ad esempio 20) assegnatocome indirizzo allo strumento, connesso in rete. L’indirizzo viene mostra-to per circa un secondo al momento dell’accensione dello strumento.

XY Graph : grafico che valuta la forma d’onda del segnale in ingresso inmodo qualitativo senza riportare alcun riferimento di scala sugli assi.

Scaled Graph : grafico rappresentante il segnale in ingresso; riporta i valorid’interesse corretti ed adeguatamente scalati per una facile lettura.

• Misure:

Source : selezionare il canale sul quale effettuare le misure (da CH1 a CH4).

Measurement Type : selezionare il tipo di misura che si vuole effettuarecon lo strumento, in particolare si puo scegliere tra misure di:

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2.3 Driver 12

1. frequenza;2. periodo;3. tensione media;4. tensione picco-picco;5. tensione efficace (RMS).

Type : visualizza il tipo di misura scelto.

Source : visualizza il canale scelto per la misura.

Measurement : visualizza il risultato della misura.

Unit : visualizza l’unita di misura corrispondente al tipo di misurazionescelto.

• Visualizzazione canali:

Channel on Display : selezionare il canale da visualizzare sugli schermi:

0. CH1;1. CH2;2. CH3;3. CH4;4. Math;5. Reference A;6. Reference B;7. Reference C;8. Reference D.

Coupling : impostare il tipo di accoppiamento col quale leggere il segnale:

0. DC: e rilevata anche la componente continua;1. AC: viene rilevata solo la componente tempo-variante (la continua e

soppressa con un condensatore);2. GND: e simulata la presenza della massa sul canale, per cui non e

visualizzato alcun segnale.

Display : attiva o meno la visualizzazione su display del canale scelto.

• Impostazioni orizzontali (base dei tempi):

Horiz. position : digitare un valore, che causa uno spostamento della formad’onda sullo schermo in direzione orizzontale, compreso tra ±2 s (dipendedalla base dei tempi).

Timebase : impostare la durata temporale di una spaziatura orizzontaledello schermo, da un minimo di 2, 5 ns a un massimo di 50 s (31 valoriselezionabili).

• Impostazioni del trigger:

Trigger source : impostare la sorgente dell’evento di trigger, scegliendo tra:

0. CH1;1. CH2;2. CH3;3. CH4;4. External: si utilizza un canale dedicato, ove e possibile fornire un

segnale estraneo agli altri canali;5. External/5;6. AC line.

Trigger coupling : impostare il tipo di accoppiamento col quale leggere ilsegnale di trigger, scegliendo tra:

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2.3 Driver 13

0. AC: viene rilevata solo la componente tempo-variante;1. DC e rilevata anche la componente continua;2. Noise reject: il trigger e reso meno sensibile al disturbo del rumore,

con un circuito apposito;3. HF reject (100 MHz LP filter): e considerato tutto lo spettro del

segnale compreso nella banda, larga 100 MHz, del filtro intrinsecoanti-aliasing;

4. LF reject (20 MHz LP filter): e considerato tutto lo spettro delsegnale con frequenza superiore a 20 MHz.

Trigger level : impostare il livello di tensione al quale far corrispondere ilriferimento della base dei tempi, compreso tra ±90 kV.

Trigger slope : impostare il segno (positivo o negativo) della derivata delsegnale di trigger da considerare per la generazione dell’evento.

• Impostazioni verticali (ampiezza):

Vert. position : digitare un valore, che causa uno spostamento della formad’onda sullo schermo in direzione verticale, compreso tra ±5 kV (dipendedall’attenuazione).

Volts/Div : impostare la tensione corrispondente ad una spaziatura verticalesullo schermo, compresa tra 2 mV/div e 5 kV/div. L’impostazione didefault e 2 V/div.

Probe Attenuation : impostare il valore di attenuazione della sonda, seutilizzata (si possono scegliere le attenuazioni standard 1x, 10x, 100x e1000x).

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Elenco delle figure 14

Elenco delle figure

1 Oscilloscopio Tektronix TDS 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Generatore di funzioni Agilent 33220A . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Schema di collegamento degli strumenti utilizzati . . . . . . . . . . . 64 Schema a blocchi del driver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Diagramma a blocchi del driver LabVIEW . . . . . . . . . . . . . . . 86 Comandi di programmazione e interfaccia con l’oscilloscopio . . . . . 107 Pannello di comando dello strumento virtuale . . . . . . . . . . . . . 11

Riferimenti bibliografici

[1] Agilent. Agilent 33220A - User’s guide, 4th edition, May 2007.

[2] Agilent. Agilent serie 5000 - Guida d’uso, 1st edition, April 2007.

[3] Tektronix. Tektronix TDS1000 and TDS2000 Series digital storage oscilloscopes- Service manual.

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