1. MÉRÉS. Poto Board 2. mérőkártya. (DTMF frekvenciák mérése)

1. MÉRÉS Poto Board 2. mérőkártya (DTMF frekvenciák mérése)

COM 3 LAB

BMF-Kandó 2006

2

A mérést végezte: A mérés időpontja:

……………………………………………………… ………………………………………………………

A mérésvezető tanár tölti ki! Mérés vége:

………………………….

Tartalom Bevezető ………………………………………………………………………………. Kezelési útmutató a Com3Lab szoftverhez …………………………………………….. ProtoBoard 2. mérőkártya felépítése …………………………………………………... Mérési feladatok a ProtoBoard 2. mérőkártyához ……………………………………….

Proto board 2. Mérőkártya

3 4 10 13

BMF-Kandó 2006

3

Bevezető A Proto Board 2. mérőkártya olyan áramköri egységeket tartalmaz, melyek a jelen használatos vezetékes analóg és digitális, mind pedig a GSM technikában is használatosak. Ezek a DTMF (Dual Tone Multi-Frequency) hangfrekvenciás kódok, melyek két frekvencia összegéből jönnek létre. A DTMF jelzés paramétereire a CCITT Q23 ajánlás tesz javaslatot. Elterjedése a nyomógombos telefonkészülékek bevezetése után jött létre. Előnye az volt, hogy hurokmegszakítás nélkül könnyen, gyorsan lehetett tárcsázni. Később a különböző telefonos szolgáltatások is megjelentek (üzenetrögzítő kezelés, híváskezelés, átkapcsolás, stb.), melyeket a DTMF hangok segítségével lehetett elérni.


BMF-Kandó 2006

4

Kezelési útmutató a COM3LAB-programhoz A COM3LAB mérőobjektum három fő részre bontható: • • • •

• •

Mérőkeret Mérőpanel Számítógép (PC)

A mérőkeret, mely a számítógéphez csatlakozik, tartalmazza a funkciógenerátort, tápegységet, digitális multimétereket, oszcilloszkópot, logikai analizátort. A beépített műszerek kezelőfelülete nagyrészt megtalálható a mérőkereten, kimeneti, és bemeneti paraméterei beállíthatóak. Kivételt képez az oszcilloszkóp. Itt csak a bemeneti csatlakozási pontok vannak kialakítva, kezelése a számítógépes program segítségével történik. A mérőkerethez csatlakoztatható mérőpanelen a mérendő áramkörök vagy áramköri elemeken kívül, a funkciógenerátor szimmetrikus kimenetei, valamint a tápegység feszültségkimentei is megtalálhatóak. A számítógépen futó Windows alapú program segítségével könnyen beállítható minden mérőműszer bemeneti-, valamint a generátorok kimeneti paraméterei. A műszerek teljes kezelőfelülete egyetlen megfelelő ikonra kattintással előhozható, és paraméterei azonnal megváltoztathatóak. Az oszcilloszkóp képernyője “tetszőleges méretben” nagyítható, így megkönnyítve az ábra kiértékelését. A mért eredmény elmenthető, vagy kinyomtatható.

Kezelőfelületek, mérőműszerek A képernyő jobb alsó sarkában található kezelőgombok az előre elkészített Demó felvételek lejátszására szolgálnak. A kék nyilak használata megegyezik a hagyományos “magnetofonok” kezelőszerveivel.

Rákattintva a súgót olvashatjuk A COM3LAB program bezárása, kilépés Hangszóró ki- és bekapcsolása Proto board 2. Mérőkártya

BMF-Kandó 2006

5 Mérésünk során a különféle mérőműszereket, generátorokat, a bal alsó sarokban a megfelelő ikonra rákattintva tudjuk előhozni. A felső két sor a műszereket, az alsó a segédeszközöket tartalmazza.

Oszcilloszkóp Az oszcilloszkóp a mérőkereten csak a csatlakozási felületeket tartalmazza. Két bemeneti pont “Y1; Y2 ”, valamint a földpontot “COM”. A kezeléshez szükséges összes beállítást csak a számítógép képernyőn végezhetjük el. Az oszcilloszkóp az ikonra kattintva hozható elő. Ekkor két ablak jelenik meg: Az egyik a kezelőfelületet tartalmazza, a másik az oszcilloszkóp képernyőjét. A képernyő mérete változtatható hasonló módón, mint a windows-os ablakok. (a szélét vagy a sarkát megfogva tetszés szerinti méretre húzzuk.)

A kezelőablak tartalmazza a bemenetek (Y1;Y2) paramétereinek megváltoztatásához szükséges “kapcsolókat”: Időalap, bemeneti osztó, Y1 és Y2 görbe eltolását a 0 szinthez képest pozitív és negatív irányba, a bementek kiválasztását Y1, Y2, vagy egyszerre mind a kettő, valamint a triggerelés kiválasztását.


BMF-Kandó 2006

6

A mérendő jelalak megjelenítése (futtatása). Ekkor a mintavételezés megindul és a bemenetre kerülő jelalak “képe” megjelenik az oszcilloszkóp ablakban. A jelalak futásának megállítása “tároló üzemmód”. A jelalak kiértékeléséhez, vagy nyomtatásához célszerű megállítani a mintavételezést. Ekkor az utolsó mintavételezett jelalak a képernyőn “kimerevítve” megmarad. Ebben az esetben használható a nagyítás, nyomtatás.

A jelalak nagyítása: Rákattintva az ikonra kinagyíthatunk kisebb részleteket. Az egér bal gombjának megnyomásával kijelöljük a nagyítandó terület egyik sarkát, majd folyamatos nyomva tartás mellett a másik, átellenes pontját is. Ekkor a kiválasztott terület nagyobb méretben jelenik meg.

Az oszcilloszkóp képernyőjének vágólapra helyezése: Az ikonra kattintva az éppen aktuális szkóp ábrát ún. vágólapra helyezzük, melyet a Windows grafikus programjai kezelni tudnak. A “kivágott” ábrát felhasználhatjuk más célokra is. Pl. beiktathatjuk szöveges dokumentációk, közé vagy kinyomtathatjuk. Ha rákattintunk a vágólap ikonra, és utána a főmenü printer ikonjára, a nyomtatás azonnal megkezdődik. (ekkor csak a szkóp ablakot nyomtatja ki.)

Súgó: Információt kapunk a kezeléshez szükséges ikonokról, kezelőfelületekről.


BMF-Kandó 2006

7

Markerjelek: Az oszcilloszkóp ablak négy oldaláról markereket húzhatunk be a kíván helyre, ezzel megkönnyítve az ábra kiértékelését. Az egér bal gombjának megnyomásával, és nyomva tartásával, a keret széléről behúzzuk a markert a kívánt helyre. És leolvassuk a számszerűen megjelenített értéket

Technikai adatok: Időalap: Bemenet Y1, Y2: Triggerelés:

10μs – 500ms /osztás 20mV – 5V / osztás (mintavételezés 8bit) Y1,Y2, külső, automatikus

Digitális analizátor

Frekvenciamérő A frekvenciamérő a digitális analizátor bemenetére kerülő jelet vagy az oszcilloszkóp Y1, Y2 vagy a triggerbemenetére érkező jelet mutatja. “R” gomb a számláló nullázása, az “M” gomb a frekvenciamérőt és az impulzusmérőt váltja.


BMF-Kandó 2006

8

Bitbox

Digitális multiméter A mérőkeretben két teljesen megegyező digitális multiméter található: Multiméter 1 és multiméter 2. Ezek egymástól teljesen független működésűek Bemeneti paraméterei tetszés szerint beállítható a mérőkereten és a számítógépen is. Számítógépes megjelenítése lehet digitális vagy analóg kijelzésű.

Technikai adatok: Feszültség mérés: Áramerőség mérés: Ellenállásmérés:


2V és 20V méréshatár, vagy beállítása automatikus. 200mA és 2A méréshatár, vagy beállítása automatikus. 2kΩ, 20kΩ, 200kΩ, 2MΩ méréshatár, Vagy automatikus.

BMF-Kandó 2006

9

Funkciógenerátor Hasonló képen a beállításokat elvégezhetjük a mérőkereten a kezelőgombok segítségével, vagy a számítógépen a “Funkciógenerátor” ablakban. Csatlakozási felületek a mérőkereten “+Uout; COM”, valamint a mérőpanelen szimmetrikus kimenet (+Uout; -Uout ; és COM).

• Beállítható a kívánt frekvencia • Kimeneti szint (V) • Jelalak típusa

Az ablakban a jelalak kiválasztását: a jelalak melletti gombra klikkelve választjuk ki, a különböző beállításokat numerikus adatként is beírhatjuk, de a mellette elhelyezett gördítő sávon, az egér segítségével jobbra ill. balra mozgatással is elvégezhetjük. Technikai adatok: Kimeneti frekvencia: Kimeneti szint: Áramszint: Jelalak:


0,5Hz – 100kHz max. 10V, szimmetrikus kimenet esetén ±10V (20V) max. 250mA Szinusz, Négyszög, Háromszög, Egyen

BMF-Kandó 2006

10

A mérőkártya felépítése. • Tápegység A mérőkeretbe helyezhető ProtoBoard 2. mérőpanel három féle fix feszültségszintet szolgáltat a különböző aktív áramkörök, ill. áramköri elemek tápellátásához. +15V ; +5V ; -15V. A mérőpanelen elhelyezett aktív áramkörök tápellátása a folyamatos, külön tápcsatlakoztatást nem igényelnek. • Funkciógenerátor A funkciógenerátor kimenetei megtalálhatóak a mérőpanelen is. Technikai paramétereiben csak az (+Uki ) feszültségkimenet változott meg. +Uki = Uki/30 • • • • • •

DTMF kódadó DTMF kódvevő Sáváteresztő szűrő Oszcillátor 1-3. Frekvenciaösszegző Hangfrekvenciás erősítő A mérőkártya felépítése Funkciógenerátor kimenetek

Tápegység kimenetek

DTMF Kódadó

DTMF kódvevő

Hangfrekvenciás erősítő

Sáváteresztő szűrő

Frekvencia összegző


Oszcillátorok

BMF-Kandó 2006

11

A Mérőpanel áramkörei

Sáváteresztő szűrő 10k

+5V

Ki 100n

100n

D2912A 100n 10k

22p

100n 10k Be

-5V 10k

Frekvenciaösszegző

47k

47k

Be1 47k

+5V

Be2 TL071

47k

Ki

-5V

Hangfrekvenciás erősítő Be 10μ

+5V

10k

47μ LM386 10k

47μ

GND Proto board 2. Mérőkártya

BMF-Kandó 2006

12 Oszcillátor 1-3

10k 15,8k 17,6k

6,8n +5V Ki

TL071 -5V 2,7k

10k 1,5k

20k

6,8n

4,7k

GND

DTMF kódadó 100n Ki UM86088

1 4 7 *

2 5 8 0

22p

3 6 9 # 22p

DTMF Kódvevő

Be DM74154

+5V 10k 100k

100n

CM8870 1

18

300k 10k

100k

9


10

18 19

24

1 2 3 4 5 6 7 20 8 21 9 21 10 23 11 12 13

1 2 3 4 5 6 7 8 9 * #

BMF-Kandó 2006

13

Mérési feladatok 1. Oszcillátorok mérése Mérje le a három oszcillátor frekvenciáját frekvenciamérő segítségével, valamint határozza meg a jelek (p-p) amplitúdóját! (A frekvenciamérő bemenete a mérőkereten megegyezik az oszcilloszkóp Y1-es bemenetével.) Wien-hidas Oszcillátor

Digitális frekimérő 1234567 Hz

Frekvencia (Hz)

Amplitúdó (V)

1. Oszcillátor 2. Oszcillátor 3. Oszcillátor

Határozza meg az Oszcillátorok frekvenciáját frekvenciaüttetéses módszerrel, úgy, hogy a az ismeretlen frekvenciájú oszcillátor jelét, valamint a funkciógenerátor mérőkereten lévő (Uki) kimenetén levett ismert frekvenciájú jelet belevezeti a frekvenciaösszegzőbe. A frekvenciaösszegző kimenetét kösse össze a hangfrekvenciás erősítővel, majd változtassa a funkciógenerátor frekvenciáját, addig, míg a két frekvencia megegyező nem lesz. Amennyiben a két frekvencia azonos, abban az esetben hallható lesz, hogy nem egy kevert frekvenciájú jelet hall, hanem egy tiszta pulzálás-mentes jelet. (Méréskor jusson eszébe a Lissajou görbe előállítása) Ügyeljen arra, hogy a funkciógenerátorról levett jel szintje megegyezzen az általunk ismeretlen frekvencia szintjével!

Oszcillátor 1-3 Frekvencia összegző Funkciógenerátor


HF erősítő

∑

BMF-Kandó 2006

14 Frekvencia (Hz) 1. Oszcillátor 2. Oszcillátor 3. Oszcillátor

2. DTMF kódadó mérése Mérje meg a DTMF kódadó sor (alacsony fa) illetve oszlop (magas ff) alapfrekvenciáit, az előző mérésnél ismertetett frekvencia-üttetéses módszerrel. DTMF kódadó Frekvencia

HF erősítő

összegző ∑

Funkciógenerátor

ff1………Hz

ff2………Hz

fa1………Hz

1

2

3

fa2………Hz

4

5

6

fa3………Hz

7

8

9

fa4………Hz

*

0

#

ff3………Hz

3. DTMF kódvevő mérése Állítson be a funkciógenerátor amplitúdó szabályzója segítségével +Uki kimenetén 500 mV effektív feszültséget. A feszültség-méréshez használja a digitális multimétert.


BMF-Kandó 2006

15 Válasszon ki egy oszcillátort a három közül, majd állítsa össze a következő kapcsolást Oszcillátor

DTMF kódvevő

Frekvencia összegző

∑

Funkciógenerátor

A frekvenciaösszegző segítségével keverje össze a kiválasztott oszcillátor és a funkciógenerátor jelét, majd vezesse a DTMF kódvevő bemenetére. Keresse meg azokat a frekvenciákat, melyeknél a LED-ek aktivizálódnak (kigyulladnak). Foglalja táblázatba.

Oszcillátor ….. fa1 (Hz)

………

fa2 (Hz)

………

fa3 (Hz)

………

fa4 (Hz)

………

A funkciógenerátor frekvenciájának változtatásával állapítsa meg valamelyik pozíció meghúzási, és elengedési frekvenciáját, valamint sávszélességét. (a pozíció kiválasztásához kérje a tanár segítségét!) ..……………. Pozició Meghúzási frekvencia (Hz) Elengedési frekvencia (Hz) Számolja ki az előzőekben lemért sávszélesség közepes frekvenciáját és állítsa be a funkciógenerátoron. Csökkentse az amplitúdót, és mérje meg a meghúzási, valamint az elengedési feszültség effektív értékét. …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………….


BMF-Kandó 2006

1. MÉRÉS. Poto Board 2. mérőkártya. (DTMF frekvenciák mérése)

Recommend Documents