21/06/2005בירושלים העברית האוניברסיטה

לפיסיקה המכוןאנלוגית אלקטרוניקה מעבדת

מכשור– 0' מס מעבדה

אלקטרוניות מערכות איפיון של בתיאור מושגים.1y פונקציה עבור tf( בהמשך) גם נתייחס הזמן, לכך בתלות מתח תאור (למשל (

הבאים: השימושיים הגדלים את מגדירים הערך על מושג נותן זה ערךאפקטיבי) גודל נקרא הוא (לפעמים. RMS ממוצע גודל. 1

בצורה. תלות ללא נתון ממתח להפיק שאפשר האנרגטי מחזורי. להיות האות חד-ערכי, חייב באופן מוגדר יהיה מסוים אות שלRMS שממוצע כדי

(למה?)

Yb a

t dtrmsa

b2 21

f ( )

20 מתחים שני בין לוגריטמי היחס מוגדר) dB( . דציבל2 10log VV

o

i

10כ: ההספק הגבר את מבטאים הספקים ביחסי 10log PP

o

i

מתי. מסוים. הסבר למעשה, בתנאי זהים הביטויים * שני- סרט . רוחב3

מההספק לחצי יורד קבועה, המוצא באמפליטודה סינוסואידלי בעירור ליניארית רשת עבורפחות3dB( המקסימלי בין לא ), ברשתותמתח התדרים תדרים. תחום שני מורכבות,

הרשת. של הסרט רוחב נקרא התחום ורוחב פועלת הרשת בו הסרט נקרא שביניהןבאינסוף) וגם באפס גם להיות יכולות (הגבולות

- פולס . גובה4) שלו.)Baselineההתחלתי- המתח לבין הפולס של המרבי הערך בין ההפרש - פולס (ירידה) של עליה . זמן5

) מגובהו.10% (90% עד מגובהו90%( (10%מ- (יורד) הפולס עולה שבו הזמן למרובעים) - קרובים אותות (עבור פולס . רוחב6

האות גובה בו הרגע בתחילתו, עד המרבי מגובהו10% האות גובה בו הרגע בין הזמןבסופו. המרבי מגובהו10%

אלקטרוניקה מעבדת ' ע1

-)Peak to Peak( לשיא שיא . מתח7 הגבוה ערכו בין ההפרש (או מחזורי מתח של שונים ערכים שני בין המקסימלי ההפרש

המתח. שלp-p ערך ביותר) נקרא הנמוך ערכו לבין ביותרכניסה . אימפדנס8

של פונקציה להיות יכול . (בהחלטבו הזורם המערכת, לזרם במבוא המתח בין היחסהתדר).

יציאה . אימפדנס9 ככל קטן המוצא שמתח בכך תבטאתמערכת, במוצא הערך שווה האמפדנסאפס. יציאה ותדהתנג יאידיאל מתח העומס. למקור מפדנסיא את שמקטינים

רכב? של מצבר של מוצא התנגדות גודל סדר לדעתך * מה

. ספרות2Senturia and Wedlock: Electronic Circuits and Applications;

Millman and Taub: Pulse, Digital and Switching Wave forms.

עברית. במהדורה גם קיים האחרון הספר

מונוליטיים שרת / מגברי באלקטרוניקה מעבדתיים דגם: ניסויים

MILLMAN & HALKIAS: Integrated Electronics - Chapters 15,16; par. 12-5

Electronic Circuits and Applications - by Stephen D. Senturia & Bruce Wedlock

Wiley International Edition 1975

Analog and Digital Electonics for Scientists 3rd Edition by Basil H. Vassos & Galen W. Ewing

Wiley-Interscience 1985

Electronic Devices and Circuit Theory 4th Edition by Robert Boylestad & Louis Nashelsky

Pentice-Hall 1987

Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits by Sergio Franco

McGraw-Hill International Editions 1988

Principles of Electronic Instrumentation 2nd Edition by A. James Diefenderfer 1979

W. B. Saunders Company

מוליכים: לחצאי יצרן נתוני של אתרים

http://www.onsemi.com/site/products/0,4535,1118,00.html

http://www.philips.semiconductors.com/markets/mms/products/analog/key_solutions/amplifiers/http://www.onsemi.com/site/support/literature/list/0,4456,datasheets_578,00.html

אלקטרוניקה מעבדת ' ע2

http://www.irf.com/technical-info/appnotes.htm

http://users.otenet.gr/~athsam/database.htm

http://msrc.wvu.edu/laics/wwwlists/wwwsites.html

http://www.onsemi.com/site/support/literature/list/0,4858,databooks_0,00.html

http://www.ipl.iit.edu/brankov/link/MAXIM.HTM

זה בשטח ביותר הידועה מהחברה אוסצילוסקופים על הסברhttp://www.techonline.com/pdf/pavillions/standards/tektronix_oscilloscope.pdf

חינוכיים הסבריםhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/emcon.html#c1

http://circuits.cf.ac.uk/eLab/http://www.iserv.net/~alexx/lib/tutorial.htm

http://www.national.com/appinfo/amps/0,2175,967,00.html

http://www.williamson-labs.com/scope-main.htm

היסטוריהhttp://www.ee.umd.edu/~taylor/Electrons.htm

http://www.radio-electronics.com/info/radio_history/hist_radio_and_elec.html

אלקטרוניקה מעבדת ' ע3

(Probe) ובחונו(Oscilloscope) ילוסקופצהאוס . הכרת3

זו, הוא תכונה הזמן. בגלל של כפונקציה משתנה מתח כיצד לראות מאפשר ילוסקופצאוס מחזוריות אות צורות בעזרתו לשקף ביותר. אפשר והאוניברסליים מהחשובים מדידה מכשיר

)repetitiveיותר, מחזורית, בעייתית לא גל צורת שיקוףקבוע. קצב בעלות דווקא לאו ), אך לאות התחלתו, יחסית רגע את הזמן, לדעת ציר מערכת הפעולה, על לשםשנראה. כפי

יוגדר)(ה"דרבון" השיקוף תחילת רגע "דרבון". אם נקראת זאת הנמדד. הודעה רמת ע"י internal( פנימי עצמי דרבון יקרא ונגזרותיו; הדבר בעצמו הכניסה אות מתח triggerאם .( חזקים, כדאי ושיפועים קבועה אמפליטודה בעל במערכת, רצוי אחר לאות סינכרוני האות

לנוחיות מומלץ ), והואexternal triggerחיצוני" ( "דרבון יקרא זה לדרבון; דרבון בו להשתמש.הבודק

אנלוגי אוסצילוסקופ

האוסצילוסקופ: בחזית השונים הוויסות כפתורי תפקידי בעלי פרמטרים על שולטת קבוצה וכל כפתורים קבוצות ילוסקופים, קיימותצהאוס בכל

משותפת. תכונה. הסימון תאורת והפעלת הדלקה. 1האור, פוקוס, אסתיגמטיזם). (עצמת הקרן פרמטרי. 2

.BRIGHTNESS או -INTENSITY הקרן עוצמתא. גדל. הקרן קוטר חזקה שעצמתו ככל הקרן, אך עוצמת את מווסת זה כפתור

רק להגדילה נוחה. כדאי ראיה תאפשר נמוכה, אך תהיה שהעצמה לכן, רצוינמוך. (למה??) בקצב אותות עבור

.המסך על-פני סטטית חזקה נקודה פנים בשום להשאיר אין . -FOCUS הקרן ב. ממקד

ככל וקטנה עגולה תהיה שהנקודה כך לכוונו . ישהקרן את - ממקד הוא כן כשמו .סבירה בעוצמה עדיין , אךהאפשר

.הקרניים ומיקום העבודה אופן. 3באופןבזמן תלויים אותות שני להציג יכולים ילוסקופיםצהאוס רוב באופן ,שנראה ,

סימולטני.מסוימים: ילוסקופיםצבאוס Y2, Y1 למבואות ביחס הערה

בו-זמנית מאורעות שני בדיקת המאפשרות קרניים שתי ילוסקופים, איןצהאוס לרוב המבואות שני את המציגה פנימית מיתוג מערכת קיימת ), אלאDUAL-BEAM( בדיוק

תכונות בגלל במיתוג מבחינים אין לרובהמסך. פני על סימולטנית לא לחילופין, אךהמסך. ותכונות העין

אלקטרוניקה מעבדת ' ע4

אופנים: לשני כן גם נחלק זה פעולה אופןלסירוגין. מוצגותY2 וY1 ) קצרים, הכניסותSWEEP( מחי בזמני

מחי כדי לחילופין, תוך גבוה בתדר הכניסות ) ארוכים, נדגמותSWEEP( מחי זמני עבור)SWEEPשל הרגעים באותם בולטת, כי בצורה נראה אינו הקרן של המעבר ). אזור

) לקרן. Blanking( סימוי פולס מעבר, מספקיםבעזרת לשני אחד מאופן המעבר כאמור, באוסMODE בורר נעשה, . ילוסקופיםצ הנבחר הזמן לבסיס בהתאמה אוטומטי באופן נעשה כזה, והמעבר בורר אין מסוימיםשונים. אופנים בשני לביצוע ניתן ). הדברmSec/cm1ב- קורה (המעבר לכל הטאטואים מבוא, לסירוגין. מקומות לכל שלם טאטוא מבצעת הקרןALT א. במצב

בזה. זה תלויים אינם אותמהיר. בקצב האותות בין טאטוא, קופצת הקרן, בכלCHOP ב. במצב המצוין. מהמבוא האות רק , יועברCH2 אוCH1 במצב הכפתור ג. כאשר המבואות. משני האותות שני סכום יהיהADD במצב שיתקבל ד. האות

כפתורי באמצעות ) נעשית ( מעלה-מטה, ימינה-שמאלה הקרן מיקום על השליטה POSITION הבא: באופן

;¬ ® הסימון עם הווסת בעזרת הקרן של אופקית הסחה ¯ הסימון עם הווסת בעזרת הקרן של אנכית הסחה

מבוא). לכל אנכית, אחד הסחה כפתורי שני (קיימים.הכניסה ה"נקודה" למתח של האנכית הרגישות על שולטת רביעית קבוצה. 4

כניסה. לכל שונה רגישות לקבוע ניתן . תנועהה"נקודה" של האופקית התנועה קצב על שולטת חמישית קבוצה.5 זו

או נקראת (למה?). היא בזמן ליניארית להיות צריכה )" SWEEP( "מחי "טאטוא" )Sweep( .הכפתור Time/divבורר עדין לוויסות כפתור במרכזו . קייםהטאטוא קצב את

על מצביע הכפתור המכויל, בו המצב את נותן השעון מחוגי בכיוון הקצה עד שסיבובו , מזיניםX-Y זמן. במצב בסיס קיים לא בוX-Y, למצב זה ווסת לכוון המדויק. ניתן הקצב

דרך-Yה וצירCH1orX דרך-Xה ציר את Y מבוא את מציגה , והקרןCH2orY מבוא

- ע"י10ב הקצב את להכפיל אפשרות יש מצב . כמו-כן, בכלX מבוא של כפונקציה .10x למצב אופקי מיקום כפתור משיכת - TRIGGER.הדרבון על שולטת שישית קבוצה. 6

המדרבן: המתח מקור את משנה -SOURCE- הדרבון מקור בורר .Y2 אוY1מ- יילקח הדרבון אותINT במצב

. החשמל מרשת יילקח הדרבון אות LINEבמצב EXT במבוא הסנכרון אות את זה, מחברים חיצוני. במקרה יהיה הדרבוןEXT במצב

TRIG.

אלקטרוניקה מעבדת ' ע5

אותו, מושכים המדרבן; כאשר האות פני על הייחוס מקום את בוררLEVEL כפתורשלילי. ) יהיהSlope( השיפוע בזמן אף סורקת הקרןAUTO הדרבון. במצב עבודת אופן את בוררMODE המפסק

הקרןNORM עמו. במצב מסונכרנת באפשרותה, היא יש דרבון, וכאשר קיים שלא אותות לראות מאפשר זה זאת. מצב מאפשרת הדרבון רמת כאשר אחד טאטוא עושה

קבועה. צורה בעלי אקראייםAC-GND-DC המבואות צימוד. 7

אופןמועבר. אינו במבוא האות של ז"י , רכיבAC במצב כאשר צריכים כאשר שימושי זה גבה. ממוצע גודל גבי על קטנות פלוקטואציות למדוד

לאדמה; מקוצר , המבואGND במצב מצב , שהואDC הקרן. במצב הייחוס(האפס) של מקום בדיקת לשם במיוחד נוח זה מצב

הכניסה. למגבר בשלמותו מועבר במבוא הנכנס השכיח, האות העבודה של ותדירות0.5Vp-pשל אמפליטודה בעל מרובע אות מספקCAL 0.5V כיול מוצא. 8

1KHz וה- המכשיר כיול בדיקת עבורProbe.

)DSO digital sampling oscilloscope ( דיגיטלים ספרתיים ילוסקופיםצאוסAnalog Real לפעמים (הנקרא הקודם בסעיף אנלוגי, שתואר לאוסצילוסקופ Time

Oscilloscope - ARTרבות. עקרוניות , מגבלות

היצרניםחדשות. בעיות מייצר כי אילו, אם מבעיות חלק פותר סיפרתי אוסצילוסקופהאנלוגי. האוסצילוסקופ לווסתי דומה בצורה יפעלו השונים הווסתים כי השתדלו

ולא אלקטרוני באמצעי נעשה הנמדד הגל זיכרון תהליך סיפרתי באוסצילוסקופ הנמדד, בקצב הגל את פלואורסצנטי): דוגמים במסך (זיכרון אלקטרואופטי באמצעי

באופן להבין סיפרתי. אפשר לזיכרון מסופרתת, ומעברת דגימה נקודת מספיק, כל גבה דמוית תוצאה לקבל אפשרות גל, יש בכל נקודות מספיק דוגמים אם כי אינטואיטיבי

אנלוגי, על לגודל חזרה המרה מוצגת, לאחר כעת, להיות יכולה הזיכרון רצף. תכולתהעין. לנוחיות רצוי, המתאים וכו' בקצב נוזל גביש או פלורוסצנטי מסך פני

הגודל את לתעד מחזורי, קשה לא גל של תצוגה לראות : קשהART של המגבלות בין המסך מוגבלת, מנורת הדרבון קיימת, נקודת אינהו כמעט נפורמציהיהא הנמדד, עבוד

סיפרתי. בסקופ קיימים אינם אילו ועוד. כל ויקרה גדולה

ילוסקופצבדיד. האוס באופן אותות לעבד מסוגלים דיגיטלי סקופ כי ברור כך אם )HOLD( קיבוע המאפשרת בזיכרון, יכולת האות ) אתSAVE( לשמור מסוגל הדיגיטלי

,ממוצע (חישוב ברצף, ועיבודם אותות מספר של אחסנה מסוים, או ברגע המסך של

אלקטרוניקה מעבדת ' ע6

כךועוד ספקטרלית תכולה ממצעים אם אקראיים מרעשים להיפטר גם אפשר ). לתהליך הקשוריםחסרונות, גם יש זו לשיטהועוד. ועוד מחזורי גל על רבות סריקות

ועוד. הצירים בשני הספרות, לרזולוציה

השיטה: של מגבלות משני נובעות דיגיטלי מאוסצילוסקופ המתעוררות הבעיות רוב הדגימה, של הנמוך הדינמי בתחום וכן נייקוויסט מתדר בפחות בקצב אותות דגימת היא הרזולוציה שלנו . בסקופY בציר האות של מספקת שאינה מהקוונטיזציה הנובע

בציר הרזולוציה את לשפר (אפשרוחמש. וחמישים למאתיים אחד כלומר ביטים8 שלYהמדידה). זמן חשבון על כמובן – מיצוע ע"י

של בקטלוג למשל ראה – רבות מוספות פונקציות מכילים חדישים סצילוסקופיםוא) . http//www.tek.com (באינטרנטTektronix חברת

רבה, להפעלת הודומה, במיד אינטואיטיבי הנו במעבדה אשר האוסצילוסקופ הפעלתהמכשיר. ספר אל נא שאלות, פנה יש אם , אךאנלוגי סקופדיגיטלי? או אנלוגי וסקופלאוסצ

מייצרים ולא אחרת: כמעט גזרה התעשייה שניהם. אך מוחלטת. רצוי תשובה אין זו לשאלהחדשים. אנלוגים סקופים

סעיף. כל לנמק לחסרונו: נסו ונקודות ידיגיטל סקופ לטובת נקודת כאן נרשום

בעדו:

ממנו. הנובעות הבעיות וכל וואקום בשפופרת צורך אין

מטי.תהמ םעיבוד וקלות נתונים של ןהזיכרו קלות

יחסי. זמן כל עבור דרבון

). single event waveform( פעמי חד מאורע זמן, כולל בסיס קצב לכל בהירה תצוגה

פעמיים. חד הם אם כי אם קצרים פולסים שהם)glitches("החלקות" לראות אפשר

נגדו:

. תדר מאופן סינוס כמו סבוכים גלים לראות קשה

ווידאו). אות (כמו במעטפת רבה אינפורמציה תכולת עם באות רלבנטית לא תצוגה מקבלים

מהירים. וירידה עליה בעלי בסיגנלים קושי

לקיפול. חשש

הפעלת מכשור מתוכנת במעבדה, בצורה הראשונית שלו

אלקטרוניקה מעבדת ' ע7

*Agilent 5462וסקופ סיפרתי לסציוהפעלה מהירה של אI. בחון בעדינות חבר )probe( לאחד ממחברי צירY מחבר) BNC.( II. הדלק את הסקופ ע"י לחצןPOWER.(לחצן בהיר). יופיע טכסט על המסך III. חבר את קצה הבחון לשקע הכיול של הסקופProbeComp .IV. לחץ על לחיץAutoscale ,בסיס זמן,דרבון. כתוצאה מכך, הסקופ יבצע הכוונת רגישות ,

AUTOSCALEלפי שיקולו, כדי לקבל תצוגה סבירה. על המסך תוצג לפניך דיאלוג

MENU.V. - וויסות בסיס הזמןHORIZONTAL מסומן במסגרת אדומה. שני הכפתורים שולטים על

קצב בסיס הזמן, ועל ההזזה האופקית של הראשית. בחן השפעת הווסתים.VI. ציר אנכיYהווסתים בתחום המסומן בכחול. הכפתור הגדול שולט על הרגישות והקטן -

שולט על הזזה אנכית של הראשית.VII. :לחץ על לחיץ וויסות עדין של רגישות הצירים MAIN הפעל כפתור רךVERNIER.

(על שם הוורניר בקליבר).VIII.הממוסגר בירוק. את הפונקציות תוכל לברור באזורוויסות אפשרויות הדרבון - הווסתים

על ידי לחצנים "רכים". לחיצים רכים הם אילו המופיעים בתפריט המסך, והמופעלים תופנה לתפריט המופעלךואחר כ PATTERNבלחיץ הנמצא מתחתם. לחץ על כפתור

חיצוני או פנימי. אם מקור דרבון -הדרבוןעל ידי הלחיצים הרכים. תוכל לברור במקור אחד משנים) - אם חיצוני -אצלנו (חיילק מאיזה מבוא הוא יש לקבוע פנימי -נברור מקור

ייקבע ע"י כפתורהדרבוןמהרשת או ממבוא דרבון חיצוני). גובה ההשוואה לרגע LEVEL ל לחיץ ע . לחץEDGEתקבל תפריט ללחיצים רכים להכוונת השיפוע של הגל

או דרך רשתExternal Trigger את הדרבון, באם יהיה חיצוני רגיל - דרך מבואחתיקממנו החשמל.

IX. מראה המסך. לחץ על לחצןDisplay בתחום Waveform לחץ על לחיץ רך VECTORS: במצב זה כל נקודות הדגימה מחוברות בתצוגה. בדרך כלל השתמש באופן זה, כדי לקבל

תצוגה רציפה.X. ווסתRun /Stop . הלחצן הזה מווסת את הפעלת הדרבון. אם הוא במצב : Runהלחצן)

לדרבון. אפשרות כל עם הסקופ של ההכרה מערכת את מפעיל בירוק) הדרבון מואר לאחר קרוב, ראשון דרבון Stop במצב הלחצן אנלוגי. אם בסקופ כמו פועלת זאת שיטה

יותר. תתעדכן לא ההכרה, והתצוגה הפעלת יבצע Single במתג אפשור

Agilent33120Aהפעלה מהירה של מחולל צורות גל I. הפעל חשמל בלחצןPOWER.II.ופ.קסצילוסוחבר את המוצא לאIII..ווסת צורת הגל בלחיצה על לחיץ סינוס. בדוק התפוקה בסקופ

אלקטרוניקה מעבדת ' ע8

IV..עבור לתפוקה של גל ריבועי על ידי לחיצה על הלחצן המתאיםV.וויסות התדירות והאמפליטודה ייעשו בשלוש פעולות: קביעה על מה לשלוט (תדר או

MENU באזוראמפליטודה) קביעה באיזה רזולוציה לשלוט (על ידי הלחצנים האופקיים

) ועצם השליטה.VI. שלוט על התדירות ע"י הלחצןFREQ) הנשלטת תהבהב)הספרה לחצן רזולוציה

ווסת דרך סיבוב הכפתור הגדול.ךואחר כVII. שלוט על האמפליטודה ע"י הלחצןAMPL) הנשלטת תהבהב)הספרה לחצן רזולוציה

ווסת דרך סיבוב הכפתור הגדול.ךואחר כ

תרגול: דרבון פנימי. עבור"י וסצילוסקופ עאהפעל תפוקת גל אקראית במוצא.המחולל. בדוק אותו ב

: זכור כי אתה מדרבן גלמתמטילבסיס זמן הולך וקצר. נסה לנמק מה אתה רואה. (ההסבר אקראי , ברגע של אמפליטודה קבועה).

. מה 1c/s ובתדר של 1kc/sבחר צורת גל מרובעת. בדוק זמן עליה, כאשר המחולל בתדר של היו התוצאות אם היית בודק בסקופ אנלוגי?

SYNCמדוד מה מופיע במוצא

AGILENT 33120 גנרטור בעזרת כלשהו גל יצירת גל, ולהפעיל צורת כל לתוכה להטעין אפשרות קיימתAgilent 33120 הוא שלרשותך הגנרטור אם

מחזורית. אותה

הפעלה: של קצרות הוראות

.488IEEE בתקשורת יחד מחוברים והמחשב. שניהם הגנרטור הדלק.1באייקונים). גל (ציור במחשבWaveform Editor תוכנת הפעל.2 והפעלGPIBO 11 סמןconnection הפעל communication תפריט תחת.3

IDENTIFYוהמערכת ההתקנים בין התקשורת תכנית אוטומטית מופעלת . כעת הפעלה. פקודות לקבל מוכנה

ממאגר חלבן. ניק רעש בצירוף רוצה: לדוגמא, סינוס שהנך הפונקציה גרף את צייר.4 במספר)1600( הנקודות יחיד, מכל מחזור של סינוס הפונקציות, פונקצית

אקראי. רעש לו האות, ונוסיף את המרכיבות (נקודות).1600 נתונים אורך , הכנסEDIT , INSERT SEGMENT הפעל.5

אלקטרוניקה מעבדת ' ע9

EDIT , ALL SELECT הפעל.6

. תקבלOKב- . אשר0.3 של יחסית בכמותARITHMETIC , ADD , NOISE הפעל.7הבאה: הצורה את

את מורידה המערכת שניות כמה . תוךCOMMUNICATION , SEND , OK הפעל.8. הפונקציות לגנרטור הנתונים

. LOCAL למצב שלו הכפתור על לחיצה ע"י ידני למצב הגנרטור את שחרר.9הבא: העמוד של תצוגה תראה בסקופ. בסקופ הגנרטור של המוצא מתח את בדוק

אלקטרוניקה מעבדת ' ע10

WORD לתוכנתAGILENT מסקופ ישיר נתונים קריאת

.WORDל מהסקופ ישר נתונים לרשום יכול הנך

הפעלת ושםUTILITY על בסקופ לחיצה ע"יGPIB ל יתאימו הסקופ של התקשור לחצני כי דאגCONTROLLER GPIB

, START, PROGRAMS , AGILENT ,INTULINK 54600 תחת: WORD פותח הנך כאשר

WORDTOOLBAR. אינטואיטבי. באופן הכלים בטבלת השתמש

אלקטרוניקה מעבדת ' ע11

אלקטרוניים מכשירים של הארקה חבור על כללית . הערה4

אקוופוטנציאלי. הנו כך ומשום כמוליך הארץ כדור את לראות אפשר מסוימים לצרכים רוב הרשת, אל תקע של האמצעי המגע זו, דרך אדמה מחבר החשמל של האספקה כבל

למשתמש, המדידה, הגלוי במכשיר מתכתי חלק הבטיחות, כל תקן המדידה. לפי מכשיריזה. אדמה לחבור מחובר להיות חייב

יהיו בני עם במגע לבוא מוליכים, העשויים משטחים כי משתדלים בפוטנציאל אדם, לא וכך האדמה פני על העומד האדם ובין בינם פוטנציאלים לשוויון יגרום זה אדמה. דבר

אם אפשרית, שתקרה התחשמלות ותמנע למשטח האדם בין המגע בשעת זרם יזרוםגבה. פוטנציאל יקבל המשטח

מכבלים המכשירים של והמבוא המוצא חבורי לרוב, כבל עשויים, כואכסיאלים. צורתו - אשר חיצוני. הפנימי ומוליך פנימי מוליך. מוליך דו צירי חד כבל הוא כואכסיאלי

שוב מבודד, העטוף בשכבת עטוף הפנימי הסיגנל. המוליך פוטנציאל את גלילית, מעביר האדמה. לפוטנציאל מחובר הזאת החיצונית המוליך שרוול. שכבת בצורת מוליך בשכבת

שהזכרנו. העיקרון התחשמלות, לפי בפני הגנה לצורכי והן סכוך לצורכי הן נעשה זה דברבדוד). בשכבת כן גם - עטוף - הסיכוך החיצונית (המעטפה

בצדם מחוברים האלקטרונים המכשירים רוב של ומוצאות מבואות חבורי כבל כך בשל כאילו. מחברים בהצלבה לחבר שאין במכשירים. מכאן פנימי מסלול דרך להארקה האחדסכוך החבור חוט למעטפת מחובר הנו האדמה הדק ומחובר ( של החיצוני לחלקו )

נוספת: עדינה בעיה ביחד, נוצרת כאילו אדמה ) חבורי ( נכון שמחברים המחבר. בשעה והתנגדותם מושרה, ומאחר מתח זה, וכן בחוט זורמים זרים זרמים כי אפשרות שיש בגלל אינו הדבר אדמה. בצוע של חוגים יתהוו לא כי לדאוג נמוכה), רצוי כי (אף מאפס שונהאסורה. הצלבה מקום מחשבה. מכל ודורש פשוט

להלן שנשתמש האלקטרוני הוולטמטר ( כמו החשמל מרשת ניזונים אינם אשר מכשירים אשר מכשירים "מרחפים". ישנם נקראים כאילו זו. מכשירים מבעיה רבה במידה ) פטורים

יש אליו החבורים זאת החשמל, בכל רשת אספקת דרך ניזונים כי אף לזכור מרחפים. הגלים מקרה. לדוגמא: מחולל בכל מוגבל אדמה "הריחוף" כלפי פוטנציאל זה, כי במקרה

בלבד. וולט42 של לפוטנציאל עד ב' וג' מרחפים במעבדות שתמצאוHP של

(לאGRD בסימן (מוצא) המסומנים הדק בעלי מכשירים נוסף: יש לגורם לב לשים ישGNDהמילה של קיצור !). זהו guardהשפעה להקטנת שימושי אשר הדק - משמר- . זהו

מקבל, דרך זה איטיות. הדק אנלוגיות במערכות תגובה זמני והקטנת זליגה אמפדנסי של מוצא התנגדות בעל מקור הוא הנמדד, אך המקור פוטנציאל פנימי, את הפרדה מגבר

נגרום המקור של הזליגה בסביבת המוליכים את זה הדק עם נזין נמוכה. אם הנמדד, אלקטרוניקה מעבדת ' ע12

פיזור: קיבול זליגה. לדוגמא, להקטנת יהיה לא זה שלמשטח אקוופוטנציאלי, כך למשטח שלו. אם הסכוך למטר, כלפי פיקופרד100כ- של קיבול מהווה כואכס של המרכזי חלקו, לאGRDה- לפוטנציאל הסכוך את נחבר שונות בכבל. מסיבות העתקה זרם יזרום

נמוכים. לתדרים רק היא הפעולה

אלקטרוניקה מעבדת ' ע13

DVM- אלקטרוני אוניברסלי . וולטמטר5

מכשיר מדידה אוניברסלי

מכשיר מדידה אוניברסלי הנו מכשיר אלקטרוני , הבודק , לרוב, את הגדלים הבאים: מתח וזרםישר, מתח וזרם חילופין בתדר נמוך (לפחות סביב תדר הרשת), התנגדות .

קיימים שני סוגי מכשירים: מכשירים בהם ההוראה אנלוגית, המתבססת (כמעט תמיד) על סטייה של מחוג.1

כתוצאה משדה אלקטרומגנטי (להלן מכשיר אנלוגי). מכשיר כזה מבוסס על מד זרם בסיסי, רגיש כמה שאפשר. רגישויות שימושיות של המודד הבסיסי הן

(חמישים מיקרו אמפר לסטייה מלאה). digitalמכשירים בהם ההורייה מוצגת באופן סיפרתי. להלן מכשיר סיפרתי .2

voltmeter DVM( השימוש בשני סוגי המכשירים כמעט זהה, אם כי המבנה הפנימי שלהם שונה מאד.

בשעת בצוע מדידה נחשוב על הפרמטרים הבאים, לפי סדר חשיבות יורד:השפעה מינימלית של מעגל המדידה על הגודל הנמדד.1יציבות ההורייה בזמן (כנגד שינויי זמן , טמפרטורה וכו')..2דיוק ההורייה..3רזולוציית המדידה (רזולוציה נבחנת לפי השינוי הקטן ביותר הניתן למדידה..4התאמת מכשיר המדידה לגודל הנמדד..5

המכשירים הניידים הם בדרך כלל "מרחפים" כלפי הרשת. זה אומר כי אפשר, בזמן המדידהלחבר כל צד של כבל מחבר הבדיקה, לכל מקום במעגל הנבדק.

המצב הבסיסי של המד האנלוגי הוא מדידת זרם. כדי להקטין את רגישותו לתחומי המדידה השונים של הזרם (כאמור המד הבסיסי רגיש ביותר), מחברים נגד במקבל אליו, כך שרק חלק

.shuntידוע מזרם המדידה זורם בו. נגד זה נקרא "מיצד" כדי למדוד במכשיר כזה מתח, מחברים נגד בטור אליו, כך שהוא יגדיר זרם, אשר המעגל בנוי

מכאן ברור כי התנגדות מד המתח יהיה פרופורציונלי לתחום המתח המרבי שלו.למדדו.

בניגוד לרובסית. י בס100mV F.S.Dהמדידה הבסיסית של מודדים ספרתיים הוא מתח. לרוב כ ולכן אין צורך להחליף כיוון החוטים בשעתמדי הזרם האנלוגים, נקבל גם הורייה של כוון המתח

אלקטרוניקה מעבדת ' ע14

. כדי למדוד זרם, מחברים נגד בעל ערך נמוך במקביל למודדמדידת מתחים בקוטביויות שונותוריית המתח להוריית זרם.המתח הבסיסי, והוא הופך את

חשוב לזכור כי כל הגדלים שהוזכרו עד עכשיו (מתח וזרם ישרים), מדברים על הגודל הממוצע של

הוא משך האינטגרציה.Tכאשר הגודל הנמדד. הגדרת גודל ממוצע היא :

לתגובה מהירה כדאי שיהיה קצר, אך הדבר מקלקל לגבי תדרים נמוכים המוכלים בגודל הנמדד.לגבי מדידת גודל חילופין קימות שתי אפשרויות מדידה:

. מכשירים אלו קיימים כמעט אך ורק כמכשיריםTRMS (True RMSגודל אפקטיבי אמיתי. (.1 DCסיפרתיים. במצב זה מודד המכשיר את המתח שווה הערך מבחינת אנרגיה, לגודל

שהיה מיצר את אותו המתח:

: מכשירים אילו מודדיםTRMS ואינם מדגישים כי הם RMSמכשירים המכויילים לגודל .2 RMSגודל מיושר ממוצע. עבור כל צורת גל נתונה יש יחס קבוע בין גודל זה לבין גודל ה

שלו. מאחר ומרבית המדידות (לא כולן) בז"ח נעשות לגבי גל סינוסואידלי, יכויילו הוריותהמכשירים האלו בגודל אפקטיבי. (לגבי גל סינוס, כאמור) .

לסכום:

הינוDVM (Digital Volt Meter)- האלקטרוני ה-וולטמטר דיגיטלי, המודד מדידה מכשיר ומציגממוצע מתח בסיסי באופן למדוד ניתן מספרית. בעזרתו בצורה התוצאה את , על המודד מכשיר פני על יתרונו וחילופין) והתנגדות: עיקר (ישר וחילופין), זרם (ישר מתח

פני על המדידה של מועטה בהשפעה (ד'ארסונוול) הוא אלקטרומגנטיים עקרונות פיועוד. גבה להיות שיכול הנמדד, דיוק הגודל

מכשירים סיפרתי. (קיימים ולא אנלוגי במכשיר להשתמש עדיף בהם שימושים על * חשובסיפרתי). באופן והן אנלוגי באופן הן מדידתם של התוצאה זאת, את המציגים, מסיבה

ישר וזרם ישר א. מתח

הנמדד. המתח של הממוצע הגודל את מראה ישר, הוא מתח כמדDVMה- מופעל כאשר בוולטמטר . ברר רק היא ואחרים מסוימים במודלים היא הפנימית התנגדותו

זה! ערך מהו שלך

כמדDVMה- מופעל כאשר שונה הכניסה חוטי הדקי - חיבור לב לשים ישר, (יש זרם התנגדות בעל נגד למדוד, דרך עליו אותו הזרם אתDVMה- המצבים) מעביר מבשאר

לעיל. המתואר הזה, באופן הנגד על המתח את נמוכה, ומודד

חילופין וזרם חילופין ב. מתח

אלקטרוניקה מעבדת ' ע15

מתח יתקבל אחרת (שכן המדידה לפני המתח אתDVMה- , מיישרACב- מדובר כאשר ממוצע לקבל מנת מתאים, על בקבוע המתקבל הממוצע את אפס), ומכפיל ממוצע

RMS.מוגבלים העבודה תדרי כן סינוסואידלי. כמו לגל יםמכויל רק אשר יםמכשיר יש מכשירינמוכים שמע לתדרי האפקטיבי הגודל את ריאלית בצורה המודדים מדידה .

) .true r.m.s (לומרTRMS באותיות מצוינים גל כל של האמיתי

ג. התנגדות

ה- ישר), מספק בזרם לזרם מתח יחס אמפדנס, כלומר (לא התנגדות למדוד מנת עלDVMזרם המתח את מודד ההתנגדות. הוא את מודדים ביניהם להדקים ונמוך קבוע

ההתנגדות. המתח גודל (הקבוע) מתקבל בזרם המתח חילוק בקצותיו, וע"י המתקבלמיליוולט. מאה עד של גודל בסדר הוא כזה אומטר של בהדקיו שנוצר

דיודה של הסף מתח ד. מדידת

בודק זה דיודה. במצב של הולכה מתח למדוד גם מסוגלDVMדיודה, ה- המסומן במצב שיווצר שהמח מיליאמפר, בתנאי1- כ של בזרם הדיודה של ההולכה מתח את המכשיר

וולט. 1 מ המדידה, קטן בזרם הדיודה על למדוד תוכל לא לפעמים כי לב, למשל שים !LED מסוג דיודה של הולכה מתח

אלקטרוניקה מעבדת ' ע16