Teach Pelajaran dengan makmal jarak jauh

Pelajaran Teach

Asas Makmal Elektronik (6/7): jadikan bentuk gelombang jelas dan stabil

Pelajar mempelajari skala menegak, asas masa, picu, perbandingan dua saluran dan pengukuran pada grid menggunakan surihan osiloskop Hive yang sebenar.

  • Electronics - Hive
  • 30 min
  • Tahun pertama universiti / latihan teknikal elektronik asas / sekolah menengah teknik
  • ms-MY
  • Electronics
Log masuk untuk membuat sesi kelas Ada kod kelas?
Electronics - Hive
Electronics - Hive

Hasil pembelajaran

  • Menghubungkan skala menegak dengan voltan dan skala mendatar dengan masa.

  • Menganggar voltan puncak ke puncak, tempoh dan frekuensi daripada grid.

  • Menerangkan sumber, aras dan cerun picu pada peringkat asas.

  • Menggunakan dua saluran dengan rujukan yang dikongsi untuk membandingkan isyarat masukan dan keluaran.

Lagi untuk makmal ini

Pratonton aktiviti pelajar

Kandungan aktiviti

Pratonton sahaja. Dalam sesi kelas, pelajar boleh mengisi jawapan dan menyerahkan hasil kerja mereka kepada guru.

1

1 · Surihan yang buruk tidak membuktikan litar rosak

6 min

Osiloskop menukarkan voltan kepada graf: voltan pada paksi menegak dan masa pada
paksi mendatar. Namun, isyarat yang baik boleh kelihatan rata, terpotong, di luar
skrin atau tidak stabil apabila tetapan paparan tidak sesuai. Sebelum mengganti
komponen, jurutera memastikan dahulu bahawa osiloskop memaparkan isyarat dengan
baik.

Pelajaran ini menerangkan kawalan paparan langkah demi langkah, kemudian
menggunakan dua saluran Hive yang sebenar untuk membandingkan masukan dan
keluaran litar. Tiada pelajaran osiloskop terdahulu diperlukan.

Osiloskop makmal

Panel hadapan osiloskop Hive yang disetempatkan, dengan paparan grid, kawalan menegak dan mendatar, kawalan picu serta penyambung masukan.

Walaupun kawalannya kelihatan banyak, tiga soalan ini membantu anda membuat
tetapan awal: Berapakah julat voltan yang boleh dipaparkan pada paksi menegak?
Berapakah julat masa pada paksi mendatar? Peristiwa apakah yang menstabilkan
setiap sapuan?

Teori pilihan: bumi osiloskop meja biasanya dikongsi

Osiloskop fizikal tidak diperlukan; semua pemerhatian wajib dilakukan dalam
Hive. Untuk makmal voltan rendah yang diselia pada masa hadapan dengan bekalan
terasing yang diluluskan, ingat bahawa klip bumi saluran pada osiloskop meja
biasa yang dirujuk kepada bumi bersambung secara dalaman dan lazimnya diikat kepada
bumi perlindungan. Terminal sepunya penjana meja juga mungkin diikat kepada bumi
perlindungan. Dengan semua keluaran dimatikan, kenal pasti rujukan litar dan semak
manual instrumen sebelum menyambungkan bumi. Jangan sesekali sambungkan klip
bumi osiloskop kepada bekalan sesalur, nod yang tidak diketahui atau litar
terapung/bertenaga tinggi melainkan makmal telah meluluskan kaedah pengukuran
terasing atau pembezaan dengan kadaran yang sesuai.

Isyarat 5 Vpp kelihatan hampir rata kerana julat menegak ditetapkan kepada
50 V/div. Apakah yang patut anda cuba sebelum mengubah litar?

2

2 · Laraskan skala paksi dan stabilkan sapuan

8 min

### Skala menegak: volt per bahagian

Jika bentuk gelombang merentasi empat bahagian menegak pada 0.5 V/div, maka:

Vpp = 4 bahagian × 0.5 V/div = 2.0 Vpp.

Nilai V/div yang lebih kecil memaparkan perubahan voltan kecil sebagai
pergerakan yang lebih besar. Jika nilainya terlalu kecil, surihan melampaui
skrin lalu terpotong.

### Skala mendatar: saat per bahagian

Jika satu kitaran merentasi 2.5 bahagian mendatar pada 2 ms/div, maka:

T = 2.5 bahagian × 2 ms/div = 5 ms; jadi f = 1/0.005 s = 200 Hz.

Nilai s/div yang lebih kecil mengezum ke dalam selang masa yang lebih pendek.
Ia tidak mengubah frekuensi sebenar isyarat.

### Picu: peristiwa permulaan yang berulang

Picu memberitahu osiloskop bila hendak mula melukis setiap sapuan. Picu tepi
asas memerlukan:

- sumber: saluran yang hendak diperhatikan;
- aras: lintasan voltan yang digunakan sebagai peristiwa;
- cerun: lintasan menaik atau menurun.

Untuk gelombang sinus yang stabil pada saluran 1, picu daripada saluran 1
berhampiran tengah bentuk gelombang dengan cerun menaik ialah titik mula yang
sesuai. Aras picu ialah syarat osiloskop; ia bukan voltan yang dihantar kepada
litar.

Tiga kumpulan kawalan

Grid osiloskop dengan surihan sinus dan garis aras picu, di sebelah kumpulan kawalan menegak, mendatar dan picu yang disetempatkan dalam bahasa Melayu.

Skala menjadikan surihan mudah dibaca. Picu meletakkan kitaran berulang pada
kedudukan mendatar yang konsisten.

Setiap saluran juga mempunyai penanda rujukan 0 V. Kenal pasti penanda itu
sebelum mentafsir ofset DC atau kekutuban. Vpp tetap diukur daripada nilai
minimum hingga maksimum bentuk gelombang; surihan tidak perlu dipusatkan pada
0 V untuk mengukur ketinggian puncak ke puncak dengan betul.

Satu kitaran merentasi 4 bahagian pada 0.5 ms/div. Hitung tempoh dalam saat,
kemudian hitung frekuensi.

Bentuk gelombang jelas dan bersaiz sesuai tetapi bergerak ke sisi antara sapuan.
Kumpulan kawalan manakah yang paling berkaitan?

3

3 · Bandingkan dua saluran sebenar

10 min

Litar yang disediakan menggunakan gelombang sinus sebagai masukan kepada
rangkaian RC laluan rendah.
Saluran 1 menunjukkan masukan; saluran 2 menunjukkan keluaran. Kedua-dua
saluran menggunakan bumi litar yang sama. Konfigurasi ini menggunakan kira-kira
1 kΩ dan 1 µF. Pada 160 Hz, model tertib pertama yang ideal meramalkan
nisbah magnitud keluaran kepada masukan hampir 0.705. Ini ialah perbandingan khusus untuk litar ini,
bukannya nisbah RC sejagat. Bacaan sebenar dan
anggaran visual akan berbeza sedikit.

Osiloskop Hive ditetapkan kepada gandingan DC, pelemahan 1×, picu tepi menaik
daripada saluran 1 berhampiran 0 V dan mod picu automatik. Jika mana-mana
kawalan itu tidak terdapat dalam antara muka anda, tulis tidak tersedia untuk diperiksa
dan catat tetapan yang dipaparkan atau diberikan.

Jadikan kedua-dua bentuk gelombang RC mudah dibaca

  1. Buka Hive dan tunggu litar RC tersimpan dimuatkan.

  2. Buka Penjana fungsi dan sahkan gelombang sinus berhampiran 160 Hz, kira-kira 5 Vpp dan ofset 0 V. Jangan ubah tetapan ini.

  3. Buka Osiloskop dan pastikan saluran 1 serta saluran 2 kelihatan.

  4. Kenal pasti penanda 0 V, skala menegak yang dipaparkan dan gandingan bagi setiap saluran; kemudian kenal pasti tetapan masa per bahagian secara mendatar.

  5. Gunakan saluran 1 sebagai sumber picu dengan aras berhampiran tengah bentuk gelombang dan cerun menaik, atau kekalkan picu tersimpan setara yang memberikan surihan stabil. Catat mod picu.

  6. Pilih Lakukan pengukuran (Realizar medición) sekali.

  7. Jika mana-mana surihan terpotong atau terlalu kecil, laraskan skala menegak saluran itu. Jika terlalu sedikit atau terlalu banyak kitaran kelihatan, laraskan skala masa mendatar. Ulang pengukuran selepas menukar tetapan.

  8. Anggar Vpp setiap saluran daripada bilangan bahagian minimum-ke-maksimum × volt/div dan anggar tempoh daripada bilangan bahagian × masa/div. Catat tetapan yang digunakan bersama-sama nilai tersebut.

Lengkapkan tepat dua baris, satu bagi setiap saluran. Jika osiloskop memberikan
pengukuran automatik, anda boleh menggunakannya tetapi masih perlu mencatat
skala paparan. Contoh format sahaja: CH1: masukan | 1 V/div | 5 bahagian | 5 Vpp | 2 ms/div | 3.125 bahagian | 6.25 ms. Ini bermaksud
5 bahagian × 1 V/div = 5 Vpp dan
3.125 bahagian × 2 ms/div = 6.25 ms. Gantikan setiap nilai dengan pemerhatian
anda. Biarkan baris kosong tambahan tidak digunakan.

Rekod osiloskop dua saluran

Lengkapkan satu baris untuk masukan saluran 1 dan satu untuk keluaran saluran 2. Catat skala yang digunakan, bilangan bahagian, Vpp yang dihitung dan tempoh.

Saluran dan isyarat Skala menegak V/div Tinggi puncak ke puncak bahagian Vpp dikira V Skala mendatar ms/div Lebar satu kitaran bahagian Tempoh dikira ms

Catat maklumat tetapan yang dikongsi oleh dua surihan Hive anda: gandingan,
pelemahan prob atau saluran, kedudukan penanda 0 V, serta sumber, cerun, aras
dan mod picu. Bagi mana-mana kawalan yang tidak dapat diperiksa dalam antara
muka Hive, tulis tidak tersedia untuk diperiksa dan catat tetapan yang
dipaparkan atau diberikan.

Hitung CH2 Vpp ÷ CH1 Vpp. Masukkan nisbah tanpa unit, kemudian terangkan
maknanya bagi keluaran berbanding dengan masukan. Gunakan dua nilai dalam
jadual anda.

Bandingkan saluran 1 dan 2. Nyatakan perkara yang kekal hampir sama dan perkara
yang berubah dengan menggunakan sekurang-kurangnya satu tempoh dan kedua-dua
nilai Vpp.

4

4 · Teori pilihan: diagnosis paparan osiloskop fizikal

6 min

Osiloskop atau prob fizikal tidak diperlukan. Untuk makmal yang diselia pada
masa hadapan, ikut urutan ini:

1. Dengan semua sumber dimatikan, kenal pasti rujukan litar sepunya yang diluluskan. Semak manual untuk menentukan sama ada bumi osiloskop dan terminal sepunya penjana diikat kepada bumi perlindungan; kemudian sambungkan semua klip bumi hanya kepada rujukan itu.
2. Gunakan gandingan DC apabila anda perlu melihat perubahan AC dan ofset DC. Gandingan AC sengaja menyingkirkan komponen malar daripada paparan.
3. Bagi isyarat voltan rendah biasa dalam makmal, prob 10× ialah pilihan awal yang lazim kerana ia kurang membebankan litar; padankan suis prob dengan tetapan saluran. Prob 10× tidak menjadikan voltan berbahaya selamat. Gunakan 1× hanya apabila beban, lebar jalur dan kadaran voltannya sesuai, dan jangan melebihi kadaran prob atau osiloskop.
4. Pilih skala menegak yang memuatkan isyarat tanpa menjadikannya terlalu kecil.
5. Pilih skala masa yang menunjukkan beberapa kitaran.
6. Picu daripada saluran dan tepi yang mahu distabilkan.
7. Catat faktor prob, gandingan, skala, picu dan nilai yang diukur.

Padankan setiap gejala dengan pemeriksaan paparan pertama yang munasabah. Pilih
semua pasangan yang betul.

Dengan menggunakan bukti Hive dan teori di atas, tulis satu rekod tetapan
osiloskop yang ringkas supaya pelajar lain boleh menghasilkan semula surihan
saluran 1 anda kemudian.