deney no : 6 osiloskop kalibrasyonu ve alternatif işaretlerin genlik

DENEY NO : 6
OSİLOSKOP KALİBRASYONU VE ALTERNATİF
İŞARETLERİN GENLİK - FREKANS ÖLÇÜMÜ
Bu deneyde laboratuar cihazlarından osiloskop ve sinyal jenaratörü tanıtılmıştır. Osiloskopta
doğru bir ölçüm yapabilmek amacıyla kanal kalibrasyonuna değinilmiş ve alternatif işaretlerin
tepe değerlerinin (max. genlik), tepeden tepeye değerlerinin ve periyotlarının ölçülmesi ve
ortalama değerlerinin, efektif değerlerinin ve frekanslarının hesaplanması amaçlanmıştır.
I- KURAMSAL AÇIKLAMALAR
1. Alternatif İşaret
En bilinen alternatif işaret sinüzoidal işarettir. N-S kutupları arasında dönen bir bobin 360o’lik
bir hareket yaptığında, ilk yarım dairelik dönüşünde indüklenen e.m.k. pozitif, ikinci yarım
dairelik harekette oluşan akımın yönü ise negatif olur. Bu 360o’ lik hareket sırasında sinα’ ya
bağlı olarak negatif ve pozitif yönde sıfırdan maksimuma, maksimumdan tekrar sıfıra düşen
bir eğri elde edilir. Elde edilen bu eğriye sinüzoidal eğri adı verilir.
Şekil 1. Alternatif işaret
Bir iletkenin 360o’lik dairesel hareket yaparak tam bir dönüş yapması sonucu elde edilen
e.m.k.’ ya bir “saykıl” denir. İletkendeki e.m.k.’ nın değeri sıfırdan başlayıp (+) yönde artarak
maksimum değere ulaşması ve tekrar maksimum değerden sıfıra düşmesi, sıfırdan (-) yönde
maksimum değere ulaşması ve tekrar sıfıra düşmesi şeklinde de tanımlanabilir. Bir saykıl,
pozitif ve negatif alternanslardan oluşur. Sinüzoidal eğrinin (+) bölgesinde oluşan eğriye
pozitif alternans, (-) negatif bölgesinde oluşan eğriye ise negatif alternans denir.
Bir saykılın tamamlanması için geçen zamana ise “periyot” adı verilip ‘T’ harfiyle gösterilir,
birimi saniyedir. Bir saniyede oluşan saykıl sayısına “frekans” adı verilip ‘f’ harfiyle
gösterilir, birimi Hertz’ dir.
f=
1
T
Birim zamanda kat edilen açıya “açısal hız” denir. ‘w’ harfi ile gösterilir, birimi
radyan/saniye’dir.
32
Elde edilen bu sinüzoidal gerilim doğrusal bir devreden geçirildiği zaman akım da sinüzoidal
olarak değişim gösterir. Devamlı olarak değişen akım ve gerilimin ani değer, maksimum
değer, ortalama değer ve etkin değer olarak adlandırılan bazı değerleri vardır.
Alternatif bir işaretin herhangi bir andaki değerine “ani değer” adı verilir. Gerilimin ani
değeri ‘v’ ile akımın ani değeri ‘i’ ile gösterilir.
v = Vm Sinα = Vm Sinω t = Vm Sin2 π f t
i = I mSin α = I mSinωi = I mSin2π f t
Eğrinin en yüksek noktasına ulaşıp tekrar inmeye başladığı noktadaki değerlere “maksimum
değer” veya “tepe değeri” denir. Maksimum gerilim değeri ‘Vm’ ile, maksimum akım değeri
de ‘Im’ ile gösterilir.
Bir sinüzoidal akım ve gerilimin pozitif ve negatif alternansları birbirine eşit olduğundan,
periyot sonunda almış olduğu ani değerlerin ortalaması sıfırdır. Ortalama gerilim ‘Vort’ ile,
ortalama akım ise ‘Iort’ ile gösterilir.
T
Vort=
1
v(t)dt
T ∫0
Eğer maksimum değer belli ise sinüzoidal işaretin ortalama değeri;
Vort=0,636 Vm ve Iort=0,636 Im ile hesaplanır.
Bir dirençten geçen alternatif akımın belirli bir zamanda meydana getirdiği ısı enerjisine eşit
bir enerjiyi, aynı dirençlerden geçen bir doğru akım aynı sürede meydana getiriyorsa, doğru
akımın değerine alternatif akımın “etkin değeri” denir. Bu değere “efektif, nominal değer”
veya “Root Mean Square” kelimesinin baş harflerinden oluşmuş “RMS” veya “rms” şeklinde
de gösterilir.
T
Vrms =
[
1
(v(t)) 2 dt]
∫
T0
Eğer maksimum değer belli ise sinüzoidal işaretin efektif değeri ;
Vrms= 0,707 Vm ve Irms=0,707 Im ile hesaplanır.
2. Osiloskop
Osiloskop elektriksel sinyallerin dalga şekillerini gösteren bir cihazdır. Osiloskop ile şu
bilgiler ölçülebilir:
1.
2.
3.
4.
5.
AC-DC sinyallerin gerilim değerleri,
Değişen elektrik büyüklüklerinin dalga biçimi,
Devreden geçen akım (dolaylı olarak),
Faz farkı,
Frekans,
33
6. Diyot, transistör gibi yarı iletken elemanların karakteristikleri,
7. Kondansatörün şarj ve deşarj eğrileri,
8. Histeriz eğrileri.
Multimetreler, ölçtüğü büyüklüğü sayısal ve analog olarak sinyalin etkin değerini gösterirken
osiloskop, sinyalin dalga şeklini gösterir.
Osiloskop bir katot ışınlı tüp (CRT), zayıflatıcı devre, DC yükselteç ve testere dişi dalga
üretecinden oluşur.
Osiloskobun en önemli parçası, üzerinde sinyal görüntüsünün oluştuğu katot ışınlı tüptür.
Katot ışınlı tüpte resmin oluştuğu yüzey “ekran” olarak adlandırılır.
Şekil 2. Katot ışınlı tüp
Osiloskobun çalışma prensibi kısaca aşağıda anlatıldığı gibidir:
Katot ışınlı tüpteki flemanlar 5-6 voltluk gerilimle ısıtılır. Isınan fleman hemen dışında
bulunan katodu ısıtır. Katodun dış yüzeyi, ısınınca elektro yayan bir maddeyle kaplıdır. Katot
ve flemandan oluşan bölüm elektron tabancası olarak adlandırılır. Katotdan yayılan
elektronlar kontrol gri, hızlandırıcı, ve odaklayıcı anot tarafından hızlandırılır, yoğunlaştırılır
ve odaklanırlar. Bu elektron hüzmesi yatay pozisyonda konumlanmış yatay saptırma levhaları
tarafından da yatay olarak saptırılır.
Ekranın iç yüzeyi floresan madde kaplı olup, elektron huzmesinin çarptığı nokta aydınlanır.
Ölçülecek veya şekli izlenecek gerilim dikey saptırma plakalarına uygulanır. Osiloskobun
içindeki testere dişi sinyal üretecinin ürettiği gerilim de yatay saptırma plakalarına uygulanır.
Huzme bu çifte etkiyle hareket ederek ekranda belli noktaları aydınlatır ve sinyalin şekli
oluşur.
34
Şekil 4. İki kanallı bir osiloskobun genel görünümü.
Bir osiloskoptaki düğmeleri üç grupta toplayabiliriz;
Görüntü (Display) Grubu:
1. Power (Güç): Osiloskop cihazının aç/kapa düğmesi. Cihaz çalışır durumda iken bu
düğmenin üzerindeki LED (2) yanar.
2. Intensity (Parlaklık): Bu düğme ile ekrandaki çizginin parlaklığı ayarlanır. Kullanıcının
gözlerinin zarar görmemesi ve ekranın (CRT) uzun ömürlü olması için parlaklığın,
görüntünün görülebildiği en düşük ayara getirilmesi gereklidir.
3. Focus (Odaklama): Ekrandaki benek veya çizginin, uygun netlikte olmasını sağlar.
4. TR (İz döndürme): Ekrandaki çizginin yatay eksene olan açısını ayarlar.
5. Screen (Ekran): Yatay ve dikey çizgilerle bölünmüş bir koordinat sistemine sahip
osiloskop ekranı. İncelenen işaretler buradan izlenir.
6. CAL (Kalibrasyon):Osiloskobun özelliklerini test etmeye yarayan kare dalga osilatörü.
Üzerinde frekansı ve genliği belirtilir. Osiloskobun test edilmek istenen kanalına prob
yardımıyla uygulanır. Toprak bağlantısını yapmaya gerek yoktur.
Düşey Kuvvetlendirici (Vertical Amplifier) Grubu:
Her bir kanal (CH1 ve CH2) için ayrı olarak birer tane ayar düğmesi mevcuttur.
35
7. VOLTS/DIV (Genlik): Bu düğme ile dikey saptırma çarpanı seçimi yani dikey eksenin
ölçeklendirilmesi yapılır. Bu sayede ekrandaki yatay çizgilerin arasının kaç voltluk
gerilime karşılık düşeceği ayarlanır. Ayar değeri genlik ölçümünde kullanılır.
8. Var.Gain [Variable](Değişken Ayar): Bu düğme volts/div dönen anahtarı üzerindeki
merkez potansdır. Bu düğme ile düşey saptırma çarpanı hassas olarak arttırılarak yüksek
genliklere sahip işaretlerin incelenmesi sağlanır. Bu düğme tamamen sağa çevrilip
kilitlenirse Volts/div değeri aynen alınır. Bu düğme tamamen sola çevrilirse Volts/div
değeri 2.5 katsayısı ile çarpılmalıdır.
9. CH1[X girişi](Kanal 1) – 10.CH2[Y girişi](Kanal 2) Bir dış sinyalin düşey sapma
sistemine uygulandığı iki adet BNC tipi konnektör bulunur. Giriş direnci 1MΩ
değerindedir. Bu girişe uygulanabilecek en yüksek gerilim seviyesi kanal girişinde
yazılıdır (genellikle 400 Volt).
10. Y-Position (Pozisyon ): Ekrandaki görüntü düşey olarak hareket ettirilebilir. Bir tanesi
CH1, bir tanesi de CH2 kanalına ait olmak üzere iki kanallı bir osiloskopta 2 tane bulunur.
11. AC-GND-DC (Giriş Kuplaj Seçici): Her kanal için bir tane bulunur. Düşey
kuvvetlendirici girişine uygulanacak işaretin kuplajı seçilir.
AC: Giriş sinyali, düşey kuvvetlendiriciye bir kapasite üzerinden uygulanır. Bu kapasite,
işaretin DC bileşenini bloke eder ve sinyalin sadece AC bileşeninin görüntülenmesini
sağlar.
GND: Bu konumda düşey kuvvetlendirici girişi topraklanır. Bu takdirde ekrandaki
çizginin bulunduğu yer toprak (referans, GND) seviyesini gösterir.
DC: Bu konumda düşey kuvvetlendiriciye işaretin tüm bileşenleri uygulanır. Eğer bir
işaretin tüm bileşenleri görülmek isteniyorsa, anahtar bu konumda olmalıdır. Düşük
frekanslı işaretler bu seçenekte incelenmelidir.
12. Vertical Mode (Düşey Mod): Kanal 1 ve 2’nin işlem modlarının seçimini sağlar.
CH1: Yalnızca CH1 (X girişi) girişine uygulanan sinyal ekranda görüntülenir. (X-Y
modunda bir çalışma oluyorsa bu mod seçilmelidir.)
CH2: Yalnızca CH2 (Y girişi) girişine uygulanan sinyal ekranda görüntülenir.
ADD: CH1 ve CH2’den uygulanmış iki işaretin toplamını gösterir.
DUAL:İki kanalı birden izlemeyi sağlar. Bazı osiloskop modellerinde bu mod ikiye
ayrılmıştır:
ALT(alternate): Yüksek frekanslı (T < 1 ms) iki işaretin aynı anda görüntülenmesi
için;
CHOP: Düşük frekanslı işaretlerin (T > 1ms ) aynı anda incelenmesi için kullanılır.
Tarama (Time Base) Grubu:
Tetikleme, incelenen işaretin ekranda doğru ve net olarak görülebilmesi için kullanılan bir
işlemdir. Bu işlemin faydasını açıklamak için bir örnek verelim: Dönmekte olan bir tekerleğin
veya pervanenin, hızına bağlı olarak insan gözü onu sanki duruyormuş veya çok yavaş
dönüyormuş gibi görür. Benzer şekilde, incelenen işaretin periyodu osiloskop tarafından
doğru olarak algılanıp, otomatik olarak doğru ayar yapılamazsa, ekrandaki görüntü sanki sağa
36
veya sola hareket ediyormuş gibi görülecektir. Tetiklemenin doğru olması için işaretin belirli
aralıklar işin periyodik olması gereklidir.
13. Level (Seviye): Tetiklemenin arzulanan bir noktadan başlamasını sağlayan bir düğmedir
(eğer ekrandaki işaret, trig hangi kanalı kullanıyorsanız o pozisyonda olduğu halde
durmuyorsa, hassas olarak durdurma işlemi için kullanılır).
14. Hold-Off (Tutma):Tarama arasındaki zamanı tutma işlemini kontrol eder. Normal
pozisyon nokta olan yerdir (eğer ekranda görülen işaret titreşiyorsa durdurmaya yarar).
15. TRIG (Tetikleme Kaynağı): Tetikleme kaynağının seçimi yapılır. Osiloskopların
bazılarında AC, DC, HF, LF konumları (bu durumda CH1, CH2 ve INT konumları TRIG
LEVEL anahtarından seçilir) bazılarında ise CH1, CH2, LINE, EXT konumları bulunur:
AC: AC sinyali tetikleme sinyali olarak kabul eder.
DC: DC sinyali tetikleme sinyali olarak kabul eder.
HF : 50 kHz’den yüksek frekanslı işaretler kabul edilmez.
LF: 50 kHz’den alçak frekanslı işaretler kabul edilmez.
CH1: Birinci kanaldan uygulanan sinyali tetikleme sinyali olarak kabul eder.
CH2: İkinci kanaldan uygulanan sinyali tetikleme sinyali olarak kabul eder.
INT: CH1 ve CH2 konumları yerine INT konumu da olabilir. Bu konumda ekranda
görülen sinyali tetikleme sinyali olarak kabul eder.
LINE: Şebeke frekansını tetikleme sinyali olarak kabul eder.
EXT: Dışarıdan (EXT girişi) uygulanan bir sinyali tetikleme sinyali olarak kabul eder.
Kararlı bir görüntü için dış tetikleme sinyali ile ekranda görüntülenmesi istenen sinyal
arasında bir bağıntı olmalıdır.
16. External Trigger (EXT girişi):Bu girişe dışarıdan bir tetikleme sinyali uygulanabilir.
Uygulanabilecek gerilim seviyeleri girişin hemen altında yazılıdır.
17. Slope (Eğim,+/-):Tetiklemenin pozitif / negatif eğimle yapılmasını sağlayan bir
anahtardır.
18. TV Sep (TV Senkron ayırıcı):
OFF: Normal işlem
TV:H: Hat veya yatay frekans
TV:V: Dikey frekans veya çerçeve
19. TIME/DIV (Zaman ayarı): Bu komütatör ile yatay tarama değerleri seçilerek yatay
eksenin (zaman ekseni) ölçeklendirilmesi yapılır yani yatay tarama hızı seçilir. Ayar
değeri periyot ölçümünde kullanılır.
20. VAR Time/Div [Variable] (Değişken Anahtar): Var düğmesi en sağa çevrilerek
kilitlenirse, Time/Div’ deki değer olduğu gibi alınır. VAR düğmesi açılıp en sola
getirilirse, 2.5 kat daha yavaş işaretler de (daha büyük periyoda sahip işaretler)
incelenebilir.
21. X-Position (Pozisyon
):Bu düğme ile ekrandaki görüntü yatay olarak hareket ettirilir.
37
22. X-Y:Basıldığında yatay tarama durur, X sinyali kanal 2 girişinden uygulanır. Bazı
osiloskoplarda Time/Div anahtarı üzerinden seçim yapılır.
Marka ve modellerine göre bazı osiloskoplarda aşağıdaki düğmeler de bulunabilir.
Coupling (Kuplaj):Tetikleme kaynağı ile tetikleme devresi arası kuplaj seçilir.
AC: AC kuplaj
HF REF: AC kuplaj türü. 50 kHz’den yüksek frekanslı işaretler kabul edilmez.
DC: DC kuplaj
TV: Televizyon işaretlerinin incelenmesinde kullanılır. Bu amaçla tetikleyici devre,
televizyonun senkronizasyon ayırıcı devresi ile birleştirilir.
Triggering or Sweep Mode (Tetikleme veya Süpürme modu):
AUTO: Ekrandaki görüntüyü 20 Hz’lik bir tetikleme sinyali ile tetikler. Tetikleme seviyesi
level düğmesi ile ayarlanır.
NORM: Ekrandaki görüntüyü tetikleme sinyali olarak kabul eder.
SINGLE: Tekil tarama (süpürme) işleminde kullanılır.
3. Prob (Probe)
İncelenecek sinyallerin osiloskoba aktarılması için kullanılan bir çeşit ölçü kablosudur. Bir
ucu osiloskobun CH1 veya CH2 girişine bağlanır.Probun diğer tarafında ise iki uç vardır.
Çengel biçiminde olan (genellikle kırmızı renk olan) ucu devredeki incelenecek sinyalin
bulunduğu düğüme, timsah ağzı olan (genellikle siyah renk olan) ucu sinyalin toprak
bağlantısına temas ettirilerek kullanılır. Osiloskop probları x1 ve x10 şeklinde
ayarlanabilirler:
x1 : İzlenen sinyali bozmadan ve değiştirmeden osiloskoba ulaştırır.
x10 :İzlenen sinyal onda birine zayıflatılarak osiloskoba ulaştırılır. Bu takdirde, sinyalin
gerçek genlik değeri ekranda görünen değerlerin 10 katıdır.
4. Osiloskobu İlk Çalıştırma
Osiloskoba güç vermeden önce aşağıdaki basit işlemlerin yerine getirilmesi tavsiye edilir.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Bütün basmalı anahtarların dışarı pozisyonda, yani basılmamış olamlarını kontrol ediniz.
Oklu değişken kontrolü yani Hold-Off , Time/Div ve CH1 ve CH2 kanallarına ait
Volt/Div anahtarlarını saatin yönünde sonuna kadar çevirip, kalibreli konuma getiriniz.
Bütün kontrol düğmelerini orta noktalarına getiriniz (işaret çizgileri dikey pozisyonu
gösterecek şekilde).
TV Sep anahtarını OFF konumuna, Trig anahtarını da AC konuma getiriniz.
CH1 ve CH2 kanallarına ait olan DC-GND-AC giriş kublajı anahtarlarını GND
konumuna getiriniz.
Osiloskobu power düğmesine basarak açınız. Cihazın çalıştığını belirten led yanacaktır
ve yaklaşık 10 saniyelik bir ısınma süresinden sonra ekranda düz 1 tane tarama çizgisinin
görülmesi gerekir. Y-Pos (hangi kanalı kullanıyorsanız o kanala ait olan) ve X-Pos
kontrollerini kullanarak çizgiyi ortalayınız. Intens. ve Focus kontrolleri ile orta bir
parlaklık ve çizgi keskinliği elde edilene kadar ayar yapınız.
38
7.
Prob osiloskop girişlerinden birine takılır. Ölçüm yapılmaya başlamadan önce
kalibrasyon yapılması gerekmektedir.
Eğer ekranda tek bir nokta belirirse CRT fosforunun zarar görmemesi için yoğunluğu
azaltılıp, X-Y düğmesinin basılmamış durumda olmasını kontrol ediniz (bazı osiloskoplarda
X-Y seçimi Time/Div anahtarının en sağ konumundadır). Katot ışınlı tüpten uzun ömürlü
kullanımı elde edebilmek için, o sırada yapılmakta olan ölçümün ve ortamdaki ışığın
gerektirdiği, en düşük yoğunluk ayarı kullanılmalıdır. Ayrıca CRT katodunun zorlanmaması
için osiloskobu çok kısa aralıklarla açıp kapamamak gerekmektedir.
5. Osiloskopta Gözlenen AC veya DC Sinyalin Geriliminin ve Periyodunun Ölçülmesi
Yanda ölçeklendirilmiş bir osiloskop
ekranı görülmektedir. Her en küçük
birim aralığı 0.2 div’ dir. Dikeyde
sekiz, yatayda on tane kare
bulunmaktadır. Her kare beş tane 0.2
div’ lik birimden oluşmaktadır.
Böylece her kare 1 div’ a karşılık
gelmektedir. Osiloskop ekranından
okuma yaparken bu ölçülerden
yararlanılır.
Şekil.5
Doğru bir okuma yapabilmek için öncelikle osiloskobun giriş kublaj seçici anahtarı GND
konumuna alınıp, ekrandaki çizginin bulunduğu yer dikey eksene göre y-pozisyon seçici
anahtar ile yukarı aşağı oynatılarak ortalanır yani yatay eksen çizgisinin tam üzerine
getirilir. Sonra bu anahtar sinyale göre AC veya DC konuma alınır. Aşağıda, osiloskopta
gözlemlenen bir sinyalin max geriliminin ve periyodunun nasıl hesaplandığı görülmektedir.
Sinyalin
max
gerilimi [V]
=
Volt/Div
[V/div]
x
Sinyalin =
periyodu
[sn]
Time/Div
[sn/div]
x
Dikeydeki
kare sayısı [div]
(yatay eksenle tepe arası)
Yataydaki
kare sayısı [div]
(iki tepe arasındaki)
Prob çarpanı
(1 veya 10)
x
x
Prob çarpanı
(1 veya 10)
Alternatif bir sinyalin max geriliminin Vm, periyodunun T, frekansının da f ile
gösterildiğinden daha önce bahsedilmişti. Yukarıdaki osiloskop ekranındaki alternatif sinyalin
max gerilimini ve periyodunu bulalım. Volt/Div anahtarının 5V’ u, Time/Div anahtarının da
0.5ms’ yi gösterdiğini varsayalım (bu anahtarların konumları sinyalin genliğini veya
39
periyodunu değiştirmezler, sadece daha rahat okuma yapılabilmesi için ekranda kapladıkları
boyutları değiştirirler). Prob çarpanları genellikle 1’ dir (prob üzerinde belirtilmiştir).
Vm = V/D x dikeydeki kare sayısı x prob çarpanı = 5 V/div x 2 div x 1 = 10 V
T = T/D x yataydaki kare sayısı x prob çarpanı = 0.5 ms x 4 div x1 = 2 ms
Bir doğru akım sinyalinin periyodu dolayısıyla frekansı sıfır olduğu için sadece gerilimi
ölçülür. Osiloskopta eğer doğru gerilim ölçeceksek giriş kublaj seçici anahtar DC konuma
getirilir. Osiloskop ekranındaki çizgide oluşacak sapma ile DC gerilim ölçülür. Tarama
işareti yukarıya doğru sapmış ise gerilim pozitif, aşağıya sapmış ise gerilim negatiftir. DC
sinyallerde ölçülen max gerilim aynı zamanda sinyalin ortalama gerilim değeridir. Yukarıdaki
ekrandaki DC sinyalin max gerilimi aşağıdaki gibi bulunmaktadır.
Vort = Vm = V/D x dikeydeki kare sayısı x prob çarpanı = 5 V/div x 2.4 div x1 = 12V
II- ÖN HAZIRLIK
1.V/div ve T/div anahtarları nedir ve ne işe yararlar?
2.
Yandaki
işaret,
V/div=5V/div,
T/div=2ms/div iken osiloskop ekranında
görülmektedir.
Bu
işaretin
max
gerilimini, frekansını, efektif ve ortalama
gerilim değerlerini bulunuz.
3.
2K
vi(t)
1K
vo(t)
vi(t)=10sin4000πt olduğuna göre vo(t) işaretini
hesaplayınız. Bu işaretin max gerilimi, efektif ve
ortalama gerilim değerleri nelerdir?
III- DENEYDE KULLANILAN MALZEMELER
Dirençler: 1 adet 1KΩ, 1 adet 2KΩ
40
IV-DENEYİN YAPILIŞI
1. Osiloskop Kanal Kalibrasyonu
a. Osiloskobu ilk çalıştırma başlığı altında anlatılan adımları uygulayınız.
b. Kalibrasyon için osiloskobun ön panelinde bulunan 2 voltluk 1ms lik kare dalga
sinyalinden yararlanabiliriz. Bazı osiloskoplarda bu sinyal 0.5 voltluk 1ms lik kare
dalgadır. CH1 veya CH2 ye bağlı olan osiloskop probunun canlı ucunu kalibrasyon
terminaline temas ettiriniz.
c. Kalibrasyon sinyali 2V olan osiloskoplarda; Volt/Div anahtarı 2V/div konumuna
konumuna alınız (Hangi kanalı kalibre ediyorsanız o kanalın Volt/Div anahtarını
ayarlayınız). Ekran üzerinde 1 karelik sapma görülmesi gerekmektedir. Çünkü 2V/div x
1div x 1(prob çar.) = 2V
0.5V/div x 1div x 1(prob çar.) = 0.5V dur. Bu durumda
osiloskop kalibreli demektir.
Kalibrasyon sinyali 0.5V olan osiloskoplarda; Volt/Div anahtarı 0.5V/div konumuna
alınız (Hangi kanalı kalibre ediyorsanız o kanalın Volt/Div anahtarını ayarlayınız). Ekran
üzerinde 1 karelik sapma görülmesi gerekmektedir. Çünkü 0.5V/div x 1div x 1(prob çar.)
= 0.5V dur. Bu durumda osiloskop kalibreli demektir.
d. Eğer ekranda 2 kareden farklı bir sapma gözlemleniyorsa, Volt/Div anahtarının üzerindeki
merkez Cal potansı ile hassas bir şekilde 2 karelik sapma olacak şekilde ayar yapılır
(normalde Cal potansı saat yönünde tam çevrili olmalıdır).
e. Test kalibrasyon sinyalinin periyodunun 1ms olduğunu biliyoruz. Time/Div anahtarı
0.5ms/div konumuna alınız. Ekrandaki sinyalin bir periyodu yatayda 2 kareyi
kapsamalıdır. Çünkü 2sn/divx0.5msx1(prob çar.)=1ms dir.
f. Eğer Time/Div=0.5ms/div de iken ekranda sinyalin bir periyodu 2 kareyi kapsamıyorsa
Time/Div üzerindeki Variable anahtarı ve Var-Swp anahtarı ile hasas bir ayarlama
yapılmalıdır.
g. Kalibreli halde iken osiloskop ekranında görülen kare dalgayı grafik kağıdına çiziniz.
2. Osiloskop İle Gerilim ve Frekans Ölçmek
a. Sinyal jenaratörünü açınız ve jenaratörden max gerilimi 10V, frekansı 2KHz olan bir
sinüsoidal işaret ayarlayınız.
b. Problar yardımıyla bu işareti osiloskobun birinci kanalına uygulayınız. Osiloskopta
Vertical Mode (Düşey Mod) anahtarı CH1 konumuna getirilerek ekranda sadece birinci
kanaldaki sinyalin görüntülenmesi sağlanır. Giriş kublaj seçici anahtarı GND konumuna
alınıp, ekrandaki çizginin bulunduğu yer dikey eksene göre y-pozisyon seçici anahtar ile
yukarı aşağı oynatılarak ortalanır yani işaretli yatay çizginin tam üzerine getirilir. Sonra
bu anahtar AC konuma alınır. Ekranda sünüzoidal bir işaret görülmesi gerekmektedir.
c. Volt/Div anahtarı 5V/div konumuna, Time/Div anahtarı 0.1 ms/div konumlarına getirilir.
Ekrandaki işaretin max gerilimi ve periyodu (T=1/f) hesaplanır. Sinyal jenaratöründen
ayarlanan işaret ile aynı olup olmadığı bu hesaplamayla kontrol edilir. Eğer aynı değilse
41
sinyal jenaratöründen gerekli hassas ayarlamalar yapılarak aynı olması sağlanır. Sonuç
olarak ekrandaki işaretin 1 periyodunun yataydaki ile dikeydeki kare sayısını ve max
gerilimi ile periyodunu, aşağıdaki tablodaki Volt/Div ve Time/Div değerlerine göre
tabloya kaydediniz. Elde ettiğiniz her üç şekli de grafik kağıdına çiziniz.
V/D, T/D
Dikeydeki kare Yataydaki
sayısı
kare sayısı
Ölçülen
gerilim
max. Ölçülen frekans
2V/div, 0.1ms/div
5V/div, 0.2ms/div
5V/div, 0.5ms/div
d. Yukarıda sinyal jenaratöründen alınan sinyali, osiloskobun birinci kanalından çıkartıp,
aşağıdaki devrede giriş işareti yerine prob yardımıyla uygulayınız. Devrede gösterilen
çıkış işaretini osiloskopta gözlemleyiniz ve grafik kağıdına çiziniz (V/div ve T/div
değerlerini, kendiniz en hassas ölçüm yapabildiğiniz konumlarda seçiniz).
2K
Vi(t)
1K
Vo(t)
e. Giriş kublaj seçici anahtarı DC konuma alınız ve osiloskopta gözlemlenen çıkış işaretinde
ne gibi bir değişiklik oldu gözlemleyip, kaydediniz. Bu değişliğin sebebi nedir?
2. Çıkış işaretinin efektif, ortalama, tepe(maksimum) ve tepeden tepeye voltmetre ve
osiloskop yardımıyla ölçünüz. Ölçtüğünüz sonuçları ön hazırlıkta hesapladığınız
sonuçlarla karşılaştırınız. Eğer farklılıklar varsa nedenlerini belirtiniz.
3. a. Osiloskopla ölçüm yapmadan önce neden kalibrasyon yapılmalıdır?
b. Osiloskopta görüntülenen bir sinyalin tarama hızı ve kazancı hangi anahtarlar ile
seçilebilir?
c. Osiloskopta giriş kublaj seçici anahtarın AC ve DC kademeleri arasında ölçüm
yapmanın farkı nedir? Bu kademeleri neye göre seçmeliyiz?
d. V/div anahtarının üzerindeki cal potansı, T/div anahtarının üzerindeki variable
anahtarı ve hold-off anahtarı ekrandaki işaret üzerinde ne gibi bir değişiklik meydana
getiriyorlar ve ne amaçla kullanılmaktadırlar?
e. Osiloskopta level, x-position ve y-position anahtarları ekranda görülen işarette ne gibi
bir değişiklik meydana getirirler?
4. Deneyden öğrendiklerinizi yorumlayınız.
E.YAMAN
OCAK 2005
42