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Relazione di Misure ElettricheRelazione di Misure ElettricheAnno Accademico 1998-1999

Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica

Prove A e B

Studente: SANDRO PETRIZZELLIMatricola: 503249 K

Relazione di Misure Elettriche

Autore: Sandro Petrizzelli2

Fase 1: Uso del multimetro come rivelatore di continuità e come ohmetro di precisione 4Multimetro impostato per misure di resistenza............................................ 4

Prova A (oscilloscopio analogico) ........................................................ 4Prova B (oscilloscopio digitale) ............................................................ 4Funzione del Trasformatore .................................................................. 4

Misura delle resistenze R1, R2, (R3)max, (R4)max ............................................ 5Multimetro HP974A (display a “4 ½ digit”)......................................... 5Multimetro FLUKE 8060A (display a 4 ½ digit).................................... 6Multimetro NORMA D1216 (display a 3 ½ digit).................................. 7

Misure Indirette di resistenza...................................................................... 8Misura indiretta di (R3)max-R2............................................................... 8

Multimetro HP974A ........................................................................ 8Multimetro FLUKE 8060A.............................................................. 8Multimetro NORMA D1216 ............................................................ 8

Misura indiretta di (R4)max–R1 .............................................................. 9Multimetro HP974A ........................................................................ 9Multimetro FLUKE 8060A.............................................................. 9Multimetro NORMA D1216 ............................................................ 9

Fase 2: Uso dell’oscilloscopio – Misure elementari di Ampiezza e di Tempo . 101) Oscilloscopio analogico TEKTRONIX TAS220. .................................. 10

Misura di Tensione Massima (∆X=x-0) ............................................... 10Misura di Tensione Picco-Picco (∆X= x2 – x1) .................................... 11Misura di Periodo ............................................................................... 11

2) Oscilloscopio digitale HP54501A (8 bit ,6 cifre) ................................. 12Misura di tensione massima ................................................................ 12Misura di tensione picco-picco............................................................ 12Misura di Periodo ............................................................................... 13

3) Oscilloscopio digitale HP54600B (8 bit, 4 cifre).................................. 13Misura di tensione massima ................................................................ 13Misura di tensione picco-picco............................................................ 14Misura di Periodo ............................................................................... 14

4) Scheda di acquisizione NB-A2000 (12 bit) ........................................... 15Misura di tensione massima ................................................................ 16Misura di tensione picco-picco............................................................ 16

5) Scheda di acquisizione Lab-PC+ (12 bit) .............................................. 16Misura di tensione massima ................................................................ 17Misura di tensione picco-picco............................................................ 17

Fase 3: Uso della Sonda – Rumore e Interferenza........................................... 18- Segnale captato dalla Sonda lontana dal monitor .................................... 18

Prova A............................................................................................... 18Prova B............................................................................................... 18Ipotesi sull’origine .............................................................................. 18

- Segnale Captato dalla Sonda cortocircuitata,a formare una spira semicircolare, inprossimità dei monitor .................................................................................. 18

Prova A............................................................................................... 18Prova B............................................................................................... 18

Fase 4: Misure delle Caratteristiche di uscita a emettitore comune del BJT .... 19Minima corrente apprezzabile da un Multimetro digitale .......................... 19

Multimetro HP974A ............................................................................ 19Multimetro FLUKE 8060A .................................................................. 19Multimetro NORMA D1216................................................................. 19

Laboratorio: prove A e B


Misura di IB e R1 con il Multimetro HP974A ............................................ 19Misura di VRmax con oscilloscopio analogico TAS220 (con Cursori) .... 21

Misura di Tensione Massima (∆X=x-0) ......................................... 21Misura Indiretta di IC ..................................................................... 21Misura Indiretta di β ...................................................................... 21

Misura di VRmax con oscilloscopio digitale HP54501A (8 bit, 6 cifre) .. 22Misura di Tensione Massima ......................................................... 22Misura Indiretta di IC ..................................................................... 22Misura Indiretta di β ...................................................................... 22

Misura di VRmax con oscilloscopio digitale HP54600B (8bit ,4 cifre) ... 23Misura Indiretta di IC ..................................................................... 23Misura Indiretta di β ...................................................................... 23

Misura di VR1 tramite scheda di acquisizione NB-A200 (12 bit)........... 24Misura Indiretta di IC ..................................................................... 24Misura Indiretta di β ...................................................................... 24

Misura di VR1 tramite scheda di acquisizione Lab-PC+ (12bit) ........... 25Misura Indiretta di IC ..................................................................... 25Misura Indiretta di β ...................................................................... 25



Fase 1Fase 1: Uso del multimetro come rivelatore di: Uso del multimetro come rivelatore dicontinuit à e come ohmetro di precisionecontinuit à e come ohmetro di precisione

MULTIMETRO IMPOSTATO PER MISURE DI RESISTENZA

Tramite multimetro impostato per misure di resistenza, con funzione di indicazione acustica di continuitàelettrica attivata, si sono rilevate le seguenti situazioni:

Prova A (oscilloscopio analogico)

Oscilloscopio: - Continuità tra gli involucri esterni (masse) degli ingressi BNC;- Non continuità tra masse degli ingressi e conduttore di terra.

Se ne deduce che gli ingressi dell’oscilloscopio sono del tipo FLOATING SINGLE-ENDED.

Generatore di segnali: - Continuità tra le masse delle uscite BNC;- Non continuità tra le masse delle uscite e il conduttore di terra.

Se ne deduce che le uscite del generatore di segnali sono del tipo FLOATING SINGLE-ENDED.

Prova B (oscilloscopio digitale)

Oscilloscopio: - Continuità tra gli involucri esterni ( masse) degli ingressi BNC;- Continuità tra masse degli ingressi e conduttore di terra.

Se ne deduce che gli ingressi dell’oscilloscopio sono del tipo GROUNDED SINGLE-ENDED.

Generatore di segnali: - Continuità tra le masse delle uscite BNC;- Continuità tra le marre delle uscite e il conduttore di terra.

Se ne deduce che le uscite del generatore di segnali sono del tipo GROUNDED SINGLE-ENDED.

Funzione del Trasformatore

Prova A: Non essendo i comuni collegati, il Trasformatore d’isolamento non risulta indispensabile.

Prova B: I comuni sono entrambi a terra per cui il collegamento diretto del generatore conl’oscilloscopio implicherebbe in ogni caso tensione nulla tra il collettore e l’ emettitore delBJT.



MISURA DELLE RESISTENZE R1, R2, (R3)MAX, (R4)MAX

Multimetro HP974A (display a “4 ½ digit”)

Specifiche (per misure di resistenza): Accuracy = ± (% of reading + number of digits)

Range Resolution Accurarcy

500 Ω 10 mΩ

5.0 kΩ 100 mΩ

50 kΩ 1 Ω

500 kΩ 10 Ω

± (0.06%+2)

Dalla analisi delle specifiche si ipotizza che la maggiorazione dell’errore assoluto sia fornita nella seguenteforma:

2

QP

N

NxUUUxUU

max

dGqinlOG +⋅+⋅=++⋅= +

dove

x: lettura

UG: incertezza di guadagno (= 0.06%);

Nd: numero di digits (= 2)

Nmax: massima indicazione sul diplay (= 49999)

P : portata

Q: risoluzione (funzione della portata)

Presentazione dei risultati:

Lettura

[Ω]

Portata

[Ω]

UG Uo+inl

[Ω]

Uq

[Ω]

U

[Ω]

%uValore

Misurato

[Ω]

R1 098.80 500 0.0006 20*10-3 5*10-3 0.084 0.085% 98.800.085%

R2 119.30*103 500*103 0.0006 20 5 96 0.081% 119.30*103

0.081%

(R3)max 475.00*103 500*103 0.0006 20 5 31*10 0.065% 475.0*103

0.065%

(R4)max 011.15*103 50*103 0.0006 2 0.5 9.2 0.082% 11.15*103

0.082%



Multimetro FLUKE 8060A (display a 4 ½ digit)

Specifiche (per misure di resistenza): Accuracy = ± (% of reading + number of digits)


200 Ω 0.01 Ω ± (0.07%+2+0.02 Ω)

2 kΩ 0.1 Ω

20 kΩ 1 Ω

200 kΩ 10 Ω

± (0.07%+2)

0-1.9999 MΩ 100 Ω ± (0.15%+2)


2

QP

N

NxUUUxUU

max


dove

x: lettura

UG: incertezza di guadagno;



P : portata



Lettura

[Ω]

Portata

[Ω]

UG Uo+inl

[Ω]

Uq

[Ω]

U

[Ω]

%uValore

Misurato

[Ω]

R1 098.80 200 0.0007 0.02 0.005 0.11 * 0.011% 98.800.011%

R2, 119.30*103 200*103 0.0007 20 5 11*10 0.091% 119.3*103 0.091%

(R3)max 0475.0*103 2*106 0.0015 200 50 96*10 0.20% 475.0*103

0.20%

(R4)max 011.15*103 20*103 0.0007 2 0.5 10 0.092% 11.15*103

0.092%

* è stato tenuto in conto un termine aggiuntivo 0.02 Ω come da specifica.



Multimetro NORMA D1216 (display a 3 ½ digit)

Specifiche (per misure di resistenza): Precisione = ± (% della lettura + numero di digits)

Portata Risoluzione Precisione

200 Ω 100 mΩ ± (0.3%+5)

2 kΩ 1 Ω

20 kΩ 10 Ω

200 kΩ 100 Ω

± (0.2%+1)

2 MΩ 1 kΩ ± (2%+1)


2

QP

N

NxUUUxUU

max


dove

x: lettura

UG: incertezza di guadagno;

Nd: numero di digits


P : portata



Lettura

[Ω]

Portata

[Ω]

UG Uo+inl

[Ω]

Uq

[Ω]

U

[Ω]

%uValore

Misurato

[Ω]

R1 098.8 200 0.003 0.5 50*10-3 0.84 0.86% 98.80.86%

R2, 119.3*103 200*103 0.002 100 50 38*10 0.32% 119.3*103

0.32%

(R3)max 0475*103 2*106 0.02 1*103 0.5*103 11*103 2.3% 48*104

2.3%

(R4)max 11.15*103 20*103 0.002 10 5 37 0.33% 11.15*103

0.33%



MISURE INDIRETTE DI RESISTENZA

Misura indiretta di (R3)max-R2

Incertezza relativa percentuale:2max3

22Rmax33R% R)R(

Ru)R(uu

−⋅+⋅

=

Multimetro HP974A

Ω=− k 7.355R)R( 2max3

Con la formula generale prima riportata, risulta: %11.0u % = → Ω= k 40.0U

Avendo misurato (al contrario degli altri due casi) sia R3 sia R2 con la stessa portata (= 500 kΩ),l’incertezza si può calcolare anche con la formula seguente:

qinlO2max3G U2U2R)R(UU ++−⋅= +

Si è qui considerato un termine 2UO+inl, al posto di 2Uinl, in quanto le specifiche dello strumentoconglobano l’errore di non linearità e quello di offset.

Risulta: Ω= k 24.0U → %07.0u % =

Valore Misurato: 0.07% kÙ 355.7R)(R 2max3 =−

Multimetro FLUKE 8060A

Ω=− k 7.355R)R( 2max3

%3.0u % = → Ω= k 1U

Valore Misurato: 0.3% kÙ 355R)(R 2max3 =−

Multimetro NORMA D1216

Ω=− k 7.355R)R( 2max3

%2.3u % = → Ω= k 11U

Valore Misurato: 3.2% kÙ 356R)(R 2max3 =−



Misura indiretta di (R4)max–R1

Incertezza relativa percentuale:1max4

11Rmax44R% R)R(

Ru)R(uu

−⋅+⋅

=

Multimetro HP974A

Ω=− k 05.11R)R( 1max4

%085.0u % = → Ω= − k 10*4.9U 3



Ω=− k 05.11R)R( 1max4

%094.0u % = → Ω= k 01.0U



Ω=− k 05.11R)R( 1max4

%34.0u % = → Ω= k 038.0U




Fase 2Fase 2: Uso dell’oscilloscopio – Misure: Uso dell’oscilloscopio – Misureelementari di Ampiezza e di Tempoelementari di Ampiezza e di Tempo

1) OSCILLOSCOPIO ANALOGICO TEKTRONIX TAS220.

Per quanto riguarda le misure di Ampiezza, le specifiche riportate sul relativo manuale sono le seguenti:

Vertical Gain: ± 3%Vertical Linearity (tipical): ± 0.1 div or less of amplitude change when waveform of two divisions at

graticul center is moved verticallyReadout resolution: 1/25 divisionReadout Accuracy: ± 3% + 1/25 division

Dalla analisi di queste specifiche, tenendo conto che si tratta di effettuare comunque misure di differenze, siipotizza che la maggiorazione dell’ errore assoluto sia fornita nella seguente forma:

q1212G U2xx05.0xxUU ⋅+−⋅+−⋅=

dove il termine 12 xx05.0 −⋅ emerge dalla interpretazione delle specifiche per la maggiorazione dell’errore

di non linearità.

Misura di Tensione Massima (∆∆X=x-0)


λ[div]

KV

[V/div]UG

Fattoredi non

linearitàUq

[div]U

[div]%u

ValoreMisurato

[div]

ValoreMisurato

[V]

Vmax

senzacursori

6.4 2 0.03 0.05 1/20 0.61 9.5% 6.49.5%

12.89.5%

Vmax

concursori

6.4 2 0.03 0.05 1/50 0.55 8.6% 6.48.6%

12.88.6%



Misura di Tensione Picco-Picco (∆∆X= x2 – x1)


λ[div]

KV

[V/div]UG

Fattoredi non

linearitàUq

[div]U

[div]%u

ValoreMisurato

[div]

ValoreMisurato

[V]

Vpp

senzaCursori

3.2 5 0.03 0.05 1/20 0.36 11% 3.211%

1611%

Vpp

conCursori

3.2 5 0.03 0.05 1/50 0.34 10% 3.210%

1610%

Misura di Periodo

Per quanto riguarda le misure di Tempo, le specifiche riportate sul relativo manuale sono le seguenti:

Standard Sweep Time Accuracy: ±3%Sweep Linearity (standard): ±3%Readout resolution: 1/25 division

Dalla analisi di queste specifiche, tenendo conto che si tratta di effettuare comunque una differenza tra dueistanti, si ipotizza che la maggiorazione dell’ errore assoluto sia fornita nella seguente forma:

qtbdS U2U2UU ⋅+⋅+τ∆⋅=


λ[div]

KT

[ms/div]US Utbd

[div]Uq

[div]U

[div]%u n°

periodi

ValoreMisurato

[div]

ValoreMisurato

[ms]

TSenza

Cursori

9.6 2 0.03 0.3 1/20 0.99 10% 2 9.610%

9.610%

TCon

Cursori

9.6 2 0.03 0.3 1/50 0.93 9.7% 2 9.69.7%

9.69.7%



2) OSCILLOSCOPIO DIGITALE HP54501A (8 BIT, 6 CIFRE)

Misura di tensione massima


Vertical Gain Accuracy: ± 1.5%Offset Accuracy: ± 2% of offset + 0.2 * (V/div)Measurement Accuracy

Single cursor: Gain Accuracy + Offset Accuracy + A/D resolutionDual cursor: Gain Accuracy + 2 * A/D resolution

Per quanto riguarda la misura di tensione massima, essendo una misura singola, dalla analisi di questespecifiche si ipotizza che la maggiorazione dell’errore assoluto sia fornita nella seguente forma:

( )qtot,OinlG UUxUU ++⋅= +

dove

incertezza di guadagno e non linearità: 015.0U inlG =+

incertezza totale di offset: OpositionOpositionGtot,O UV02.0UVUUpos

+⋅=+⋅=

incertezza di offset: 8/FS2.0UO ⋅=incertezza di quantizzazione: 2/QUq =

passo di quantizzazione: 64/k2/FSQ V8 ==

Supponiamo di non aver aggiunto alcuna Vposition tramite manopola del position.


Lettura[V]

KV

[V/div]UG+inl Uo

[V]Uq

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

13.0000 2 0.015 0.2 0.016 0.41 3.2% 13.03.2%

Misura di tensione picco-picco

Per quanto riguarda la misura di tensione picco-picco, essendo una misura di differenza, l’analisi dellespecifiche prima riportate induce ad ipotizzare che la maggiorazione dell’ errore assoluto sia fornita nellaseguente forma:

qinlG U2xUU ⋅+∆⋅= +




Lettura[V]

KV

[V/div]UG+inl Uq

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

6.37500 2 0.015 0.016 0.13 2.0 % 6.42.0 %

Misura di Periodo


Time Base Accuracy: 0.005%Delta t Accuracy: 1ns ± (5E-5) *Delta t ± 0.02 * (t/div)Memory depth: 500 points

Dalla analisi di queste specifiche, tenendo conto che la misura di periodo è una differenza tra due istanti, siipotizza che la maggiorazione dell’ errore assoluto sia fornita nella seguente forma:

saStbd U2UU2U +τ∆⋅+⋅=

dove

incertezza di distorsione della base tempi: ns5.0U tbd =incertezza di velocità di sweep: 00005.0US =

incertezza di risoluzione temporale: ms02.0500

K10

2

1

2

TU tsa

sa =⋅

⋅== (Kt=2ms/div)


Valore visualizzato: 9.78 ms

Incertezza assoluta: 0.02 ms

Valore Misurato: 9.78 ms 0.2%

3) OSCILLOSCOPIO DIGITALE HP54600B (8 BIT, 4 CIFRE)



Accuracy: ± 1.9%Cursor Accuracy

Single cursor: vertical accuracy ± 1.2% of full scale ± 0.5% of positionDual cursor: vertical accuracy ± 0.4% of full scale



Dalla analisi di queste specifiche, tenendo conto che si tratta di effettuare una misura singola, si ipotizza che lamaggiorazione dell’ errore assoluto sia fornita nella seguente forma:

( )qtot,OinlG UUxUU ++⋅= +

dove

incertezza di guadagno e non linearità: 019.0U inlG =+

incertezza totale di offset: OpositionOpositionGtot,O UV005.0UVUUpos

+⋅=+⋅=

incertezza di offset: FS%1UO =incertezza di quantizzazione: FS%2.0U q =

passo di quantizzazione: 64/k2/FSQ V8 ==

Supponiamo di non aver aggiunto alcuna Vposition tramite manopola del position.

Presentazione dei risultati

Lettura[V]

KV

[V/div]UG Uo

[V]Uq

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

13.00 2 0.019 0.08 0.016 0.34 2.6% 13.02.6%


Per quanto riguarda la misura di tensione picco-picco, essendo una misura di differenza, l’analisi dellespecifiche prima riportate induce ad ipotizzare che la maggiorazione dell’ errore assoluto sia fornita nellaseguente forma:

qinlG U2xUU ⋅+∆⋅= +


Lettura [V] KV

[V/div]UG Uq

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

6.375 2 0.019 0.016 0.15 2.4% 6.42.5%

Misura di Periodo


Accuracy: ± 0.01%Horizontal resolution: 100 ps



Cursor accuracy (Dt and 1/dt): ± 0.01% ± 0.2% of full scale ± 200 psResolution: 255 vertical to 500 horizontal points

Dalla analisi di queste specifiche, tenendo conto che la misura di periodo è una differenza tra due istanti, siipotizza che la maggiorazione dell’ errore assoluto sia fornita nella seguente forma:

satbdS U2U2UU ⋅+⋅+τ∆⋅=

dove

incertezza di velocità di sweep: 0001.0US =incertezza di distorsione base tempi: ps100U tbd =

incertezza di risoluzione temporale: ms02.0500

K10

2

1

2

TU tsa

sa =⋅

⋅== (Kt=2 ms/div)

Valore visualizzato: 9.78 ms

Incertezza: 0.041 ms

Valore misurato: 9.78 ms 0.42 %

4) SCHEDA DI ACQUISIZIONE NB-A2000 (12 BIT)


Analog Resolution: 12-bit, 1 in 4.096Offset Voltage: ± 0.2 LSB maximum after calibrationGain Error: ± 1 LSB maximumDifferential Nonlinearity: ± 0.75 LSB maximumIntegral Nonlinearity: ± 1 LSB maximumRelative Accuracy: ± 1.5LSB maximumBipolar range: ± 5 V

Dalla analisi di queste specifiche si ipotizza che la maggiorazione dell’ errore assoluto è fornita nella seguenteforma:

Misura singola: qinlOG UUxUU +++⋅=

Differenza di misure: qinlG U2xUU ++∆⋅=

dove

incertezza di guadagno: 00049.0

2

2Q

Q

X

QLSB1U

12FS

G =⋅

===



incertezza di inl e di quantizzazione: 00037.0LSB75.0U qinl =⋅=+

incertezza di offset: 0001.0LSB2.0UO =⋅=


Lettura[V]

KV

[V/div]UG Uo

[V]Uq+inl

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

13.0000 2 0.00049 0.0001 0.000735 0.0072 0.05% 13.000.05%


Lettura[V]

KV

[V/div]UG Uq+inl

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

6.37500 2 0.00049 0.000735 0.0046 0.07% 6.380.07%

5) SCHEDA DI ACQUISIZIONE LAB-PC+ (12 BIT)


Resolution: 12 bits, 1 in 4.096Relative accuracy: ± 1.5 LSB maximumDNL: ± 1 LSB maximumNo missing codes 12 bits, guaranteedOffset error: 0 VGain Error: ± 0.76% of reading (maximum) before calibrationBipolar range: ± 5 V

Dalla analisi di queste specifiche si ipotizza che la maggiorazione dell’ errore assoluto è fornita nella seguenteforma:

Misura singola: qinlG UxUU ++⋅=

Differenza di misure: qinlG U2xUU ++∆⋅=



dove

incertezza di guadagno: 0076.0UG =

incertezza di inl e di quantizzazione: 0036.02

X25.1Q5.1LSB5.1U

12

FSqinl =

⋅⋅=⋅=⋅=+

N.B. Dato che Uinl+q= ±1.5LSB e Uq=Q/2=±0.5LSB, possiamo anche scrivere che Uinl=±1LSB.


Lettura[V]

KV

[V/div]UG Uinl+q

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

13.0000 2 0.0076 0.0036 0.1 0.77% 13.000.77%


Lettura[V]

KV

[V/div]UG Uinl+q

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

6.37500 2 0.0076 0.0036 0.056 0.88% 6.380.88%



Fase 3Fase 3: Uso della Sonda – Rumore e Interferenza: Uso della Sonda – Rumore e Interferenza

- SEGNALE CAPTATO DALLA SONDA LONTANA DAL MONITOR

Prova AEssendo gli ingressi dell’oscilloscopio analogico di tipo Floating single-ended (cioè non a terra), toccando lamassa modifichiamo la misura.

Prova BEssendo gli ingressi dell’oscilloscopio digitale Grounded single-ended (cioè già a terra), toccando la massanon modifichiamo la misura.

Ipotesi sull’origineIl segnale rilevato presenta una componente armonica predominante a 50 Hz (dato che la misura di periodo hafornito approssimativamente il valore di 20 ms). Ipotizziamo allora che la sonda aperta sia sensibile allacomponente elettrica del campo e.m. irradiato da conduttori (presenti nel laboratorio) percorsi da corrente afrequenza di rete.

- SEGNALE CAPTATO DALLA SONDA CORTOCIRCUITATA, A FORMARE UNA SPIRA

SEMICIRCOLARE, IN PROSSIMITÀ DEI MONITOR

Prova AEssendo il monitor dell’oscilloscopio analogico di tipo Vector Scan, in assenza di segnale si ha campo e.m.costante. Pertanto, la sonda comunque posizionata non risulta concatenata con alcun flusso magneticovariabile e non c’è alcuna visualizzazione.

Posizionando la sonda in prossimità del monitor da PC, essendo questo di tipo Raster Scan, essa èconcatenata con campo e.m. variabile e si ha visualizzazione di segnale.Tale rumore presenta un massimo di ampiezza in corrispondenza della posizione orizzontale della spira mentrerisulta assente quando la spira è verticale. Ne duduciamo che le linee di campo magnetico si richiudono lungola verticale.

Prova BEssendo il monitor dell’oscilloscopio digitale di tipo Raster Scan, anche in assenza di segnale esso genera uncampo e.m. variabile. La spira (analogamente al caso del monitor da PC) risulta quindi concatenata con unflusso magnetico variabile. L’oscilloscopio visualizza il rumore captato.

La frequenza dei rumori captati dai monitor Raster è legata alla frequenza di scansione.

Con riferimento alle osservazioni di interferenza e.m. ,precedenti si può affermare che l’oscilloscopio digitalepuò risultare con il suo monitor esso stesso “fonte” di disturbo, pur presentando indubbi vantaggi dal punto divista della ricchezza di informazioni ricavabili e della facilità d’uso.



Fase 4Fase 4: Misure delle Caratteristiche di uscita a: Misure delle Caratteristiche di uscita aemettitore comune del BJTemettitore comune del BJT

MINIMA CORRENTE APPREZZABILE DA UN MULTIMETRO DIGITALE

La minima corrente TEORICAMENTE apprezzabile da un Multimetro digitale è pari alla metà dellaRisoluzione corrispondente alla minima Portata. Quindi:

Multimetro HP974A

Q = 10 nA quindi Q/2 = 5 nA


Q = 10 nA quindi Q/2 = 5 nA


Q = 1 µA quindi Q/2 = 0.5 µA

L’apprezzabilità resta esclusivamente teorica poiché in corrispondenza di tali valori di corrente l’errorepercentuale sarebbe enorme.

MISURA DI IB E R1 CON IL MULTIMETRO HP974A

Ipotizziamo di aver misurato la IB e la R1 con il Multimetro HP974A.Riportiamo i già citati risultati ottenuti per la misura di R1:

Lettura

[Ω]

Portata

[Ω]

UG Uo+inl

[Ω]

Uq

[Ω]

U

[Ω]

%uValore

Misurato[Ω]

R1 098.80 500 0.0006 20*10-3 5*10-3 0.084 0.085% 98.800.085%



Per quanto riguarda le misure di corrente continua, le specifiche riportate sul relativo manuale sono leseguenti:

Specifiche (per misure di corrente continua): Accuracy = ± (% of reading + number of digits)


500 µΑ 10 nA

50 mA 1 µA

500 mA 10 µA

± (0.3%+2)

Dalla analisi delle specifiche si ipotizza che la maggiorazione dell’errore assoluto è fornita nella seguenteforma:

2

QP

N

NxUUUxUU

max


dove

x: lettura

UG: incertezza di guadagno (= 0.3%);



P : portata



Lettura[µA]

Portata[µA]

UG Uo+inl

[µA]

Uq

[µA]

U

[µA]

%uValore

Misurato[µA]

IB 050.00 500 0.003 0.02 0.005 0.18 0.36% 50.00.36%



Misura di VRmax con oscilloscopio analogico TAS220 (con Cursori)(con riferimento al valore ottenuto nella prova A)

Misura di Tensione Massima (∆∆X=x-0)(con riferimento alle formule precedentemente ricavate per misure di differenza)

λ[div]

KV

[V/div]UG

Fattore di nonlinearità Uq

[div]U

[div]%u

ValoreMisurato

[div]

ValoreMisurato

[V]VR

ConCursori

6.8 0.2 0.03 0.05 1/50 0.58 8.5% 6.88.5%

1.368.5%

Misura Indiretta di IC

1RC R/VI = con %R%V% 1Ruuu += , %085.0 80.98R1 Ω=

mA 765.13IC =

%6.8u % = → mA 2.1U =

Valore Misurato 8.6% mA 14 IC =

Misura Indiretta di ββ

BC I/I=β con %I%I% BCuuu += , %36.0A 50IB µ=

β = 280

%9u % = → U =25

Valore Misurato 9% 280 â =



Misura di VRmax con oscilloscopio digitale HP54501A (8 bit ,6 cifre)(con riferimento al valore ottenuto nella prova A)

Misura di Tensione Massima(con riferimento alle formule precedentemente ricavate per misure singole)

Lettura[V]

KV

[V/div]UG+inl Uo

[V]Uq

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

1.34375 0.2 0.015 0.02 0.0016 0.042 3.1% 1.3443.1%

(ricordiamo che si è supposto Vposition=0)



mA603.13IC =

%2.3u % = → mA43.0U =

Valore Misurato 3.2% mA 13.60 IC =



06.272=β

%5.3u % = → 5.9U =

Valore Misurato 3.5% 270 â =



Misura di VRmax con oscilloscopio digitale HP54600B (8bit ,4 cifre)(con riferimento alle formule precedentemente ricavate per misure singole)

Lettura[V]

KV

[V/div]UG+inl Uo

[V]Uq

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

1.343 0.2 0.019 0.08 0.0016 0.11 8% 1.348%

(ricordiamo che si è supposto Vposition=0)



mA562.13IC =

%1.8u % = → mA1.1U =




0.272=β

%5.8u % = → 23U =

Valore Misurato 8.5% 1027 â ⋅=



Misura di VR1 tramite scheda di acquisizione NB-A200 (12 bit)(con riferimento alle formule precedentemente ricavate per misure singole)

Lettura[V]

KV

[V/div]UG UO

[V]Uinl+q

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

1.34375 0.2 49*10-4 1*10-4 3.7*10-4 11*10-4 0.08% 1.3440.08%



mA603.13IC =

%17.0u % = → mA023.0U =

Valore Misurato 0.17% 0mA 13.6 IC =



0.272=β

%53.0u % = → 4.1U =

Valore Misurato 0.53% 272.0 â =



Misura di VR1 tramite scheda di acquisizione Lab-PC+ (12bit )(con riferimento alle formule precedentemente ricavate per misure singole)

Lettura[V]

KV

[V/div]UG Uinl+q

[V]U

[V]%u

ValoreMisurato

[V]

1.34375 0.2 0.0076 0.0036 0.014 1% 1.3441%



mA603.13IC =

%1.1u % = → mA15.0U =




0.272=β

%5.1u % = → 4U =

Valore Misurato 1.5% 272 â =

Autore: SANDRO PETRIZZELLIe-mail: [email protected]

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