34
TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení 1 Měření váženého a neváženého šumového napětí te- lefonních a rozhlasových kanálů Domácí příprava: Nastudujte teoretickou část uvedenou v odstavci 1.2, další informace lze najít např. v [1]. Prostudujte zadání úlohy, připravte si postup měření, tabulky, atd.... Seznamte se s technickými parametry, principem činnosti a způsobem obsluhy psofo- metru Tesla 12XN085, generátoru Tesla 12XG032 a osciloskopu Tektronix TDS1012, TDS210. Popis přístrojů je uveden v kapitolách 2, 3 a 4, případně také v [1, 3, 6]. Seznamte se s obsahem CD–DA disku označeného nápisem Měřící disk 1, seznam jeho stop je uveden v příloze tohoto zadání. Znalosti získané při domácí přípravě budou ověřeny ústní formou nebo testem na začátku cvičení. Pokud nebudou dostatečné, student odměří úlohu v náhradním termínu, případně mu nebude udělen zápočet. Nutno znát: princip funkce a základní technické parametry psofometru (blokové schéma, typy použitých filtrů, vlastnosti detektorů, způsob připojení psofometru k měřenému objektu. . . ) požadavky na technické parametry psofometru při měření telefonních a rozhla- sových okruhů (typ použitého filtru a jeho parametry, typ použitého detektoru, vážená/nevážená šumová napětí. . . ) 1.1 Zadání 1) Změřte útlumová zkreslení níže uvedených vestavěných filtrů psofometru Tesla 12XN085. Úlohu zapojte 1 podle obrázku 1. Měření provádějte na kmitočtech odpovídajících da- nému typu filtru definovaných výrobcem psofometru v tabulce 1 a také na dalších do- datečných kmitočtech uvedených v tabulkách v odstavci 1.2. Úroveň signálu na refe- renčních kmitočtech 800 Hz a 1 kHz na vstupu psofometru (tzn. výstupu generátoru) by neměla výrazně překročit hodnotu 0 dBu. Vámi naměřené hodnoty útlumového zkres- lení se nemusí shodovat s údaji uvedenými v tabulce 1, proto naměřené výsledky nijak „neupravujte z důvodu dosažení maximální shody se zmiňovanou tabulkou! Namě- řené hodnoty zapište do přehledných tabulek a vyneste do grafů závislost útlumového zkreslení na kmitočtu pro každý typ filtru. Změřte: a) plochý filtr pro rozhlasové kanály b) plochý filtr pro telefonní kanály 1 Jako generátor signálu použijte některý z dostupných přístrojů: Tesla 12XG032, Präcitronic GF62, CD-DA audio přehrávač. Pokud použijete jako generátor CD-DA audio přehrávač, vložte do přístroje CD-DA disk označený nápisem Měřící disk 1, pro měření útlumového zkreslení jsou určeny stopy 1 až 40. KAE, Fel, ZČU 1

Uloha1 Sum

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

1 Měření váženého a neváženého šumového napětí te-lefonních a rozhlasových kanálů

Domácí příprava:

• Nastudujte teoretickou část uvedenou v odstavci 1.2, další informace lze najít např.v [1]. Prostudujte zadání úlohy, připravte si postup měření, tabulky, atd. . . .

• Seznamte se s technickými parametry, principem činnosti a způsobem obsluhy psofo-metru Tesla 12XN085, generátoru Tesla 12XG032 a osciloskopu Tektronix TDS1012,TDS 210. Popis přístrojů je uveden v kapitolách 2, 3 a 4, případně také v [1, 3, 6].Seznamte se s obsahem CD–DA disku označeného nápisem Měřící disk 1, seznamjeho stop je uveden v příloze tohoto zadání.

• Znalosti získané při domácí přípravě budou ověřeny ústní formou nebotestem na začátku cvičení. Pokud nebudou dostatečné, student odměří úlohuv náhradním termínu, případně mu nebude udělen zápočet. Nutno znát:

– princip funkce a základní technické parametry psofometru (blokové schéma, typypoužitých filtrů, vlastnosti detektorů, způsob připojení psofometru k měřenémuobjektu. . . )

– požadavky na technické parametry psofometru při měření telefonních a rozhla-sových okruhů (typ použitého filtru a jeho parametry, typ použitého detektoru,vážená/nevážená šumová napětí. . . )

1.1 Zadání

1) Změřte útlumová zkreslení níže uvedených vestavěných filtrů psofometru Tesla 12XN085.Úlohu zapojte1 podle obrázku 1. Měření provádějte na kmitočtech odpovídajících da-nému typu filtru definovaných výrobcem psofometru v tabulce 1 a také na dalších do-datečných kmitočtech uvedených v tabulkách v odstavci 1.2. Úroveň signálu na refe-renčních kmitočtech 800Hz a 1 kHz na vstupu psofometru (tzn. výstupu generátoru) byneměla výrazně překročit hodnotu 0 dBu. Vámi naměřené hodnoty útlumového zkres-lení se nemusí shodovat s údaji uvedenými v tabulce 1, proto naměřené výsledky nijak„neupravujteÿ z důvodu dosažení maximální shody se zmiňovanou tabulkou! Namě-řené hodnoty zapište do přehledných tabulek a vyneste do grafů závislost útlumovéhozkreslení na kmitočtu pro každý typ filtru. Změřte:

a) plochý filtr pro rozhlasové kanály

b) plochý filtr pro telefonní kanály

1Jako generátor signálu použijte některý z dostupných přístrojů: Tesla 12XG032, Präcitronic GF62,CD-DA audio přehrávač. Pokud použijete jako generátor CD-DA audio přehrávač, vložte do přístrojeCD-DA disk označený nápisem Měřící disk 1, pro měření útlumového zkreslení jsou určeny stopy 1 až 40.

KAE, Fel, ZČU 1

Page 2: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

c) psofometrický filtr pro rozhlasové kanály

d) psofometrický filtr pro telefonní kanály

2) Do grafů zhotovených podle bodu 1 vyneste také maximální tolerance (meze) útlu-mového zkreslení pro každý typ filtru povolené výrobcem psofometru (tabulka 1) amaximální tolerance (meze) útlumového zkreslení pro každý typ filtru povolené v zá-kladních požadavcích kladených na měřiče váženého a neváženého šumového napětí(tabulky v odstavci 1.2). U každého měřeného filtru proveďte porovnání vámi naměře-ných hodnot s vynesenými maximálními tolerancemi útlumového zkreslení. Popište pří-padné oblasti překročení tolerančních mezí a vysvětlete možné důvody jejich výskytu.Rozhodněte, splňuje-li psofometr Tesla 12XN085 požadavky kladené na měřiče váže-ného a neváženého šumového napětí z hlediska útlumového zkreslení vestavěných filtrů(odstavec 1.2).

3) Změřte velikost váženého a neváženého šumového napětí telefonního kanálu analogovételefonní pobočkové ústředny Ericsson psofometrem Tesla 12XN085. Před každým měře-ním nezapomeňte psofometr Tesla 12XN085 zkalibrovat! Měření proveďte efektivním akvazišpičkovým detektorem psofometru se všemi časovými konstantami přístroje. Roz-hodněte, který typ detektoru a velikost časové konstanty je vhodná pro uvedené měření.Naměřené výsledky všech měření zaznamenejte do přehledné tabulky a proveďte shr-nutí a rozbor výsledků. Zapojení úlohy je na obrázku 2. Nejdříve navažte spojení meziúčastníky 1 a 2, následně připojte rezistory 600Ω s psofometrem a odpojte účastnickételefonní přístroje. Symbolicky je tato operace ve schématu umožněna pomocí přepínačůS 1 a S 2. Nezapomeňte dodržovat pravidla účastnické linkové signalizace, v opačnémpřípadě bude spojení mezi účastníky ukončeno a nebude možné provést správné měření!

4) Vysvětlete jaký vliv na měření útlumového zkreslení podle bodu 1 má velikost úrovněsignálu na vstupu psofometru (tzn. výstupu generátoru). Přibližně v jakých mezích jetřeba úroveň tohoto měřícího signálu udržovat a proč?

5) Zamyslete se nad termínem amplitudová frekvenční charakteristika známým z teoriedvojbranů, pokuste se ho objasnit a uveďte jeho souvislost s termínem útlumové zkres-lení.

6) Stručně a výstižně objasněte, proč je třeba používat ploché a psofometrické filtry přiměření cizích napětí a šumů, jaké jsou jejich typické vlastnosti a z jakých podmíneknebo předpokladů vycházíme při jejich návrhu.

KAE, Fel, ZČU 2

Page 3: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

! " $ % &% ' ( ) * +

, - ( .

/ 0 % 1 0 %

! %

! %

Obrázek 1: Měření útlumového zkreslení vestavěných filtrů a dynamické charakteristiky efek-tivního / kvazišpičkového detektoru psofometru Tesla 12XN085

! "# $%& ' (

#

)

$

#

$

#

)

#

#

'

'

Obrázek 2: Měření váženého a neváženého šumového napětí telefonního kanálu analogové po-bočkové telefonní ústředny

KAE, Fel, ZČU 3

Page 4: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

1.2 Základní požadavky kladené na měřiče váženého a neváže-ného šumového napětí

Tento odstavec je převzat beze změn z [1]. Jsou zde popsány základní požadavky kladenéna měřící přístroje určené pro měření šumových napětí v oblasti telekomunikační techniky.

KAE, Fel, ZČU 4

Page 5: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 5

Page 6: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 6

Page 7: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 7

Page 8: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 8

Page 9: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 9

Page 10: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 10

Page 11: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 11

Page 12: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 12

Page 13: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

2 Generátor Tesla 12XG032

Tato kapitola je převzata beze změn z [1].

KAE, Fel, ZČU 13

Page 14: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 14

Page 15: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 15

Page 16: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 16

Page 17: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 17

Page 18: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 18

Page 19: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 19

Page 20: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 20

Page 21: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 21

Page 22: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

KAE, Fel, ZČU 22

Page 23: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

3 Psofometr Tesla 12XN085

Psofometr Tesla 12XN085 je určen k měření úrovní, cizích napětí a šumu (obecně tzv.rušivých napětí) na telefonních a rozhlasových kanálech. Tento přístroj umožňuje objektivníposouzení velikosti rušivých napětí s ohledem na vlastnosti elektroakustických měničů afrekvenční závislosti citlivosti lidského ucha.Rušivá napětí je možné měřit v rozsahu úrovní od −95 dBm (dBmp, dBqs a dBqps),

resp. hodnoty efektivního / kvazišpičkového váženého či neváženého napětí od 20µV, po-mocí kvazišpičkového detektoru s přesně definovanou časovou vybíjecí konstantou (0,2 s, 1 s,2 s, 5 s) nebo pomocí převodníku na skutečnou efektivní hodnotu. Psofometr obsahuje sadupřepínatelných vestavěných váhovacích kmitočtových filtrů (existuje možnost připojení ex-terního filtru), symetrický vstup se vstupní impedancí Z≥ 15 kΩ nebo 600Ω, nesymetrickývstup se vstupní impedancí Z≥ 100 kΩ nebo 600Ω s možností uzemnění drátu a nebo b(nárůst útlumu o 20 dB). Nesymetrické vstupy jsou odolné proti ss napětí až do 250V. Pří-stroj má vyveden střídavý výstup 0 dBm/600Ω pro externí zpracování měřených rušivýchnapětí a ss výstup pro připojení externího registračního přístroje.Doba nutná pro ustálení parametrů přístroje po jeho zapnutí je asi 15minut.

3.1 Druhy měření

Přístroj umožňuje provádět níže uvedené typy měření.

a) Psofometrická měření v telefonním pásmu kmitočtů.

b) Měření v telefonním pásmu kmitočtů s filtrem s plochou útlumovou charakteristikou.

c) Psofometrická měření v rozhlasovém pásmu kmitočtů.

d) Měření v rozhlasovém pásmu kmitočtů s filtrem s plochou útlumovou charakteristikou.

e) Měření s vnějším filtrem.

3.2 Měřící rozsahy

Celkový základní měřící rozsah (symetrický / asymetrický vstup – neuzemněn drát a anib):

• měření úrovní: −95 dBm (dBmp, dBqs, dBqps) až +22 dBm (dBmp, dBqs, dBqps)

• měření napětí: 20µV až 10V

Celkový měřící rozsah s děličem 20 dB (asymetrický vstup – uzemněn drát a nebo b):

• měření úrovní: −75 dBm (dBmp, dBqs, dBqps) až +42 dBm (dBmp, dBqs, dBqps)

• měření napětí: 200µV až 100V

KAE, Fel, ZČU 23

Page 24: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

Základní měřící rozsah pro výchylku indikátoru na 0 dB lze nastavit v intervalu:

• měření úrovní: −80 dBm (dBmp, dBqs, dBqps) až +20 dBm (dBmp, dBqs, dBqps)

Měřící rozsah s děličem 20 dB pro výchylku indikátoru na 0 dB lze nastavit v intervalu:

• měření úrovní: −60 dBm (dBmp, dBqs, dBqps) až +40 dBm (dBmp, dBqs, dBqps)

Dílčí rozsahy jsou přepínatelné po 10 dB.

3.3 Základní chyby měření

Základní chyby měření při nastavení indikátoru na 0 dB při 800Hz:

• v závislosti na teplotě okolí +25 C±5 C: ±2%

• v závislosti na teplotě okolí v intervalu +5 C až +40 C: ±3%

• v závislosti na poloze děliče (800Hz a 1000Hz): <± 2%

• v závislosti na kmitočtu: viz odstavec 3.5

• v závislosti na změně síťového napětí 220V+10−15%: <± 1%

Rozsah stupnice měřidla:

• při měření úrovní: +2 dB až −15 dB

• při měření napětí: 0,5V až 10V

Chyba stupnice (přesnost kresby) při měření efektivních hodnot úrovní (800Hz, ref. bod0 dB) v rozsahu stupnice:

• +2dB až −2 dB: ±0,2 dB

• −3 dB až −10 dB: ±0,3 dB

• −11 dB až −15 dB: ±0,5 dB

Chyba stupnice při měření kvazišpičkových hodnot úrovní oproti měření efektivních hodnotv rozsahu stupnice:

• +2dB až −2 dB: ±0,4 dB

• −3 dB až −10 dB: ±0,6 dB

• −11 dB až −15 dB: ±1,5 dB

Chyba stupnice (přesnost kresby) při měření efektivních hodnot napětí (800Hz): <± 3%z maximální hodnoty rozsahu.Chyba stupnice při měření kvazišpičkových hodnot napětí oproti měření efektivních hodnot:<± 5% z maximální hodnoty rozsahu.

KAE, Fel, ZČU 24

Page 25: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

3.4 Vlastnosti vstupního obvodu

Impedance symetrického vstupu:

• vysokoohmová, v pásmu 30Hz – 18 kHz: > 20 kΩ

• vysokoohmová, v pásmu 20Hz – 20 kHz: > 15 kΩ

• nízkoohmová: 600Ω ± 2%

• zdířky spojené nakrátko (800Hz) – vůči kostře: > 200 kΩ

Impedance nesymetrického vstupu:

• přímého, zdířka b spojena s kostrou: > 100 kΩ ||< 120 pF

• nízkoohmová: 600Ω ± 2%

• s děličem 20 dB – zdířka a nebo b spojena s kostrou: 100 kΩ ||< 70 pF

Symetrie vstupu odpovídá doporučení CCITT – P53.Vlastní rušivé napětí přepočítané na vstupní zdířky: max. 15µV.

3.5 Průběhy útlumového zkreslení a přípustných tolerancí filtrů

Útlumová zkreslení vestavěných filtrů a jejich tolerance podle údajů výrobce jsou v ta-bulce 1 a na obrázku 3.

Obrázek 3: Útlumová zkreslení vestavěných filtrů

KAE, Fel, ZČU 25

Page 26: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

(a) Psofometrický filtr pro telefonníokruhy

Kmitočet Útlum Tolerance(Hz) (dB) (dB)50 63 ± 2150 29200 21300 10,6 ± 1400 6,3500 3,6600 2,0800 0,0 ± 01000 −1,0 ± 11200 0,01500 1,32000 3,02500 4,23000 5,63500 8,5 ± 24000 15 ± 35000 36> 5000 > 36

(b) Psofometrický filtr pro rozhlasovéokruhy

Kmitočet Útlum Tolerance(Hz) (dB) (dB)31,5 29,9 ± 2,0063 23,9 ± 1,40100 19,8 ± 1,00200 13,8 ± 0,85400 7,8 ± 0,70800 1,9 ± 0,551000 0,0 ± 0,502000 −5,63150 −9,04000 −10,55000 −11,76300 −12,2 ± 0,007100 −12,0 ± 0,208000 −11,4 ± 0,409000 −10,1 ± 0,6010000 −8,1 ± 0,8012500 0,0 ± 1,2014000 5,3 ± 1,4016000 11,7 ± 1,6520000 22,2 ± 2,0031500 42,7 +2,80

−∞

(c) Plochý filtr pro telefonní okruhy

Kmitočet Útlum (dB)(Hz) min. max.50 63,0 -100 40,0 45,0300 −0,5 1,7500 −1,0 1,0800 0,0 vztažná hod.2000 −1,0 1,03400 −0,5 1,74000 22,0 28,04300 36,0 50,010000 36,0 -

(d) Plochý filtr pro rozhlasovéokruhy

Kmitočet Útlum (dB)(Hz) min. max.4 60,0 -8 40,0 -16 18,0 -22,3 6,0 −0,526,5 1,0 −0,5

31,5 – 16000 0,5 −0,519000 1,0 −0,522600 6,0 −0,532000 18,0 -64000 40,0 -128000 60,0 -

Tabulka 1: Útlumová zkreslení a přípustné tolerance vestavěných filtrů

KAE, Fel, ZČU 26

Page 27: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

3.6 Vyhodnocení měřeného napětí a dynamické vlastnosti ob-vodu detektoru

Doba nakmitnutí: 200ms± 50ms.Možnost volby časové konstanty (doby integrace): 0,2 s, 1 s, 2 s a 5 s ±25%.Překmit ručičky měřidla:

• při měření efektivní hodnoty (při připojení signálu o amplitudě způsobující stálouvýchylku 80% rozsahu měřidla): < 20%

• při měření kvazišpičkové hodnoty: < 0,3 dB

Kvazišpičkový detektor:

• symetrie obvodu detektoru pro invertovaný signál: rozdíl výchylek < 0,5 dB

• velikost nelinearity zobrazované úrovně v závislosti na lineárním růstu vstupní úrovně:<± 1 dB

• dynamická charakteristika detektoru odpovídá popisu v tabulce 2

(a) Kontrola dynamické charakteristiky jednotlivými tónovými impulsy

Délka 1 2 5 10 20 50 100 200impulsů (ms)+ tolerance (%) 13,5 22,4 34,0 41,0 44,0 50,0 58,0 68,0Střední 17,0 26,6 40,0 48,0 52,0 59,0 68,0 80,0

výchylka (%)− tolerance (%) 21,4 31,6 46,0 55,0 60,0 68,0 78,0 92,0

(b) Kontrola dynamické charakteristiky sé-rií impulsů

Opakovací 2 10 100kmitočet (Hz)+ tolerance (%) 53 82 100Max. výchylka (%) 48 77 97− tolerance (%) 40 65 94

Tabulka 2: Dynamická charakteristika kvazišpičkového detektoru

3.7 Zvláštní funkce přístroje

Na přístroji je možné nastavení relativní úrovně vůči absolutní úrovni 0 dBm v rozsahu:+2 dB až −10 dB.

KAE, Fel, ZČU 27

Page 28: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

K přístroji je možné připojit externí podélně symetrický filtr s charakteristickou impe-dancí 600Ω s vložným útlumem max. 3 dB. Předřadný a zatěžovací odpor je zabudovánv přístroji.Zvláštní výstupy přístroje:

• stejnosměrný výstup např. pro připojení zapisovače, při max. výchylce měřidla vý-stupní napětí: 1V±100mV/>50 kΩ

• střídavý výstup např. pro připojení osciloskopu, při výchylce měřidla na 0 dB vý-stupní úroveň: 0 dBm±1 dB/ 600Ω

3.8 Ovládání přístroje

Rozmístění ovládacích prvků na čelním panelu přístroje je na obrázku 4. Přístroj je při-praven k měření po 15 minutách provozu z důvodu tepelné a elektrické stabilizace.

a) Volba vstupu a jeho impedance (nesymetrické vstupy jsou galvanicky odděleny od mě-řeného objektu):

• nesymetrický vstup 100 kΩ volíme stiskem tlačítka a/b , vstupní impedanci lzezměnit na 600Ω současným stiskem tlačítka 600Ω , při této volbě platí černé po-pisky přepínače vstupní citlivosti pro rozsahy −80 dB až +20 dB (0,1mV až 10V)

• symetrický vstup 15 kΩ volíme stiskem tlačítka a/b SYM. , vstupní impedanci lzezměnit na 600Ω současným stiskem tlačítka 600Ω , při této volbě platí černé po-pisky přepínače vstupní citlivosti pro rozsahy −80 dB až +20 dB (0,1mV až 10V)

• nesymetrický vstup 100 kΩ s děličem 20 dB volíme stiskem tlačítka a/b ⊥ (uzem-něn drát b) nebo b/a ⊥ (uzemněn drát a), při této volbě je snížena citlivost navšech rozsazích o 20 dB, na přepínači vstupní citlivosti platí červené popisky prorozsahy −60 dB až +40 dB (1mV až 100V)

b) Volba typu měření:

• stiskem jednoho z tlačítek označených nápisem FILTRY volíme příslušný typ filtru

• stiskem jednoho z tlačítek Uef (měření efektivní hodnoty) nebo Ušp (měření kva-zišpičkové hodnoty) volíme typ detektoru použitého při měření

• po každé volbě určitého typu filtru a typu detektoru je třeba provéstkalibraci přístroje – viz odstavec c)

• stiskem jednoho z tlačítek 0,2 s nebo 1 s nebo 2 s nebo 5 s volíme příslušnoučasovou konstantu detektoru

• při měření absolutních úrovní je třeba nastavit potenciometr NAST. dBr do nulovépolohy

KAE, Fel, ZČU 28

Page 29: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

Obrázek 4: Čelní panel psofometru 12XN085

KAE, Fel, ZČU 29

Page 30: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

• naměřená hodnota úrovně nebo napětí je dána součtem hodnot daných výchylkouručky měřidla a hodnotou z nastavené polohy přepínače vstupní citlivosti

c) Kalibrace přístroje:

• po volbě určitého typu filtru přepneme přepínač vstupní citlivosti do polohy NASTAVENÍ• stiskneme tlačítko časových konstant 0,2 s

• potenciometr NAST. dBr nastavíme do nulové polohy• ručku měřidla nastavíme vždy do polohy 0 dB (červený trojúhelníček) potenciome-trem NAST. ef. nebo NAST. šp. v závislosti na aktuálně zvoleném typu detektoru(efektivní nebo kvazišpičkový2)

3.9 Princip činnosti

Na obrázku 5 je blokové schéma psofometru. Měřený signál je přiveden do vstupního ob-vodu (úrovňové upravení, nesymetrický vstup – galvanické oddělení, nepřímý nesymetrickývstup – vložení děliče 20 dB, možné zemnění a nebo b drátu, zatížení vstupu rezistorem600Ω), dále je signál veden do vstupního kmitočtově kompenzovaného děliče a vstupníhozesilovače Z 1. Výstup kalibračního oscilátoru O je také navázán na tento vstupní dělič.K výstupu zesilovače Z 1 se připojují příslušné typy filtrů, včetně externího filtru. Signálz výstupu filtrů je veden do zesilovače Z 2, který umožňuje nastavení relativního ziskupotenciometrem NAST. 0 dBr. Signál z výstupu tohoto zesilovače je veden do dvou para-lelních větví, jimž jsou předřazeny kalibrační potenciometry NAST.Ueff a NAST.Ušp prokaždou z těchto měřících větví. Větev pro měření skutečné efektivní hodnoty je složena zezesilovače Z 3a, kvadratizačního obvodu K, zesilovače Z 3b, detektoru střední hodnoty D1a zesilovače – dekvadrátoru Z 3c. Větev pro měření kvazišpičkové hodnoty je složena zezesilovače Z 4a, detektoru kvazišpičkové hodnoty s přesně definovanou časovou konstantoua stejnosměrného zesilovače Z 4b.

2Pozor – napěťová stupnice není platná při měření kvazišpičkovým detektorem! Tato stupnice je platnápouze při použití detektoru skutečné efektivní hodnoty za předpokladu správné kalibrace.

KAE, Fel, ZČU 30

Page 31: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

Obrázek 5: Blokové schéma psofometru 12XN085

KAE, Fel, ZČU 31

Page 32: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

4 Digitální osciloskop Tektronix TDS 1012, TDS 210

4.1 Nastavení základních parametrů osciloskopu

Vstupní impedance každého kanálu vertikálního zesilovače osciloskopu je 1MΩ, 20pF. Při-pojením sond s dělicím poměrem 10 : 1 nebo 100 : 1 můžeme vstupní impedanci zvýšit,dojde ke snížení vstupní kapacity, snížení napěťové citlivosti vertikálních zesilovačů a zvět-šení šířky pásma osciloskopu. Při použití sondy s dělicím poměrem je třeba vždy provéstodpovídající nastavení přepočtu velikostí zobrazovaných amplitud měřených signálů (tzn.násobení měřených hodnot 10× nebo 100×), v opačném případě budou naměřené hodnoty10× nebo 100× nižší!Osciloskop obsahuje skupinu tzv. sw definovaných tlačítek umístěných po obvodu zob-

razovací jednotky. Význam a funkce těchto tlačítek jsou proměnné a jsou aktuálně zob-razovány na displeji osciloskopu. V dalším textu jsou tato tlačítka označována jako swdefinovaná.

Napěťová citlivost vertikálního zesilovače – nastavuje se otočným knoflíkem VOLTS/DIV

umístěným v poli VERTICAL u příslušného kanálu.

Parametry vertikálního zesilovače – stisknout tlačítko CH1 MENU nebo CH2 MENU ,následně je možné pomocí sw definovaných tlačítek nastavovat parametry příslušnéhokanálu:

• BW Limit – snížení šířky pásma zesilovače na 20MHz, pokud není doporučenojinak, volte Off

• Coupling – typ vazby zesilovače (stejnosměrná / střídavá), pokud není doporu-čeno jinak, volte DC

• Probe – nastavení dělicího poměru použité sondy, dělicí poměr nastavte podledělicího poměru použité sondy

• Invert – fázová inverze signálu, pokud není doporučeno jinak, volte Off

• Volts/Div – nastavení plynulé / skokové změny napěťové citlivosti zesilovače (cit-

livost vertikálního zesilovače se nastavuje otočným knoflíkem VOLTS/DIV umís-

těným v poli VERTICAL u příslušného kanálu), pokud není doporučeno jinak,volte Coarse .

Nastavení/kompenzace vertikálního offsetu – nastavuje se otočným knoflíkem POSITIONumístěným v poli VERTICAL u příslušného kanálu. Aktuální velikost nastavovanéhooffsetu je dočasně zobrazována v dolním řádku displeje.

Volba synchronizace časové základny – stisknout tlačítko TRIG MENU , následně zvo-lit zdroj synchronizace sw definovaným tlačítkem SOURCE (např. kanál CH1 neboCH2 ), otočným knoflíkem LEVEL nastavíme vhodnou úroveň spouštění časové zá-kladny.

KAE, Fel, ZČU 32

Page 33: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

Rychlost běhu časové základny – nastavuje se otočným knoflíkem SEC/DIV umístě-

ným v poli HORIZONTAL .

Zastavení běhu časové základny – stisknout tlačítko RUN/STOP , dalším stiskem jezákladna opět spuštěna.

Průměrování vzorků signálu – stisknout tlačítko ACQUIRE , následně je možné pomocísw definovaných tlačítek nastavovat další parametry průměrování:

• Sample – průměrování vypnuto, osciloskop v normálním vzorkovacím režimu

• Average – průměrování zapnuto

• Averages – volba počtu průměrovaných vzorků z intervalu 4 až 128.

Měření parametrů signálu – stisknout tlačítko MEASURE , následně jsou na pozici swdefinovaných tlačítek zobrazovány aktuální odměřované hodnoty. Typ zobrazenýchodměřovaných veličin se volí stiskem sw definovaného tlačítka umístěného u zobra-zované hodnoty, následně je možné pomocí sw definovaných tlačítek volit typ a zdrojodměřovaných veličin:

• Source – volba zdroje signálu, který je měřen (např. CH1 nebo CH2 )

• Type – volba typu odměřované veličiny (např. efektivní hodnota Cyc RMS nebohodnota amplitudy špička-špička Pk-Pk ).

Dalším stiskem tlačítka MEASURE potvrdíme volbu a bude spuštěno měření zvolenéveličiny. Před měřením je však nejdříve nutné vhodně nastavit parametry osciloskoputak, aby zobrazovaný měřený průběh byl z hlediska velikosti amplitudy zobrazen přesco největší plochu displeje, pokud budeme měřit časové parametry signálu (perioda,kmitočet), pak je vhodné zobrazit maximálně dvě až tři periody signálu horizontálněpřes celý displej. Pokud toto nebude dodrženo, přístrojem naměřené hodnoty mohoubýt zatíženy velkou chybou měření!

Časové kurzory – stisknout tlačítko CURSOR , následně zvolit typ kurzoru sw definova-ným tlačítkem Type (časový kurzor – volba Time ), otočnými knoflíky POSITIONu každého z kanálů nastavíme pozici časových kurzorů, odpovídající údaje o para-metrech kurzorů jsou zobrazovány na displeji.

KAE, Fel, ZČU 33

Page 34: Uloha1 Sum

TT 2011 Telekomunikační technika – cvičení

Reference

[1] Šimák, B., Havlan, M.: Měření na analogových přenosových systémech. SkriptumČVUT Fel, Praha 1996, ISBN 80–01–01150–X.

[2] Dokumentace psofometru Tesla 12XN085. Tesla Strašnice, Praha 1985.

[3] Dokumentace gener8toru Tesla 12XG032. Tesla Strašnice, Praha 1986.

[4] Dokumentace univerzálního měřiče úrovně Präcitronic MV62. VE Kombinat Präcit-ronic Dresden, Dresden 1984.

[5] Dokumentace generátoru úrovně Präcitronic GF62. VE Kombinat Präcitronic Dre-sden, Dresden 1987.

[6] TDS 1000 and TDS 2000 – Series Digital Storage Oscilloscope – User Manual. Tek-tronix 2004.

KAE, Fel, ZČU 34