MANUALE D’USO

GENERATORE DI

FUNZIONI

MODELLO: 9205C

SOMMARIO Il normale utilizzo di questo apparato potrebbe esporre l’operatore al rischio di shock elettrico, per minimizzare tale rischio collegare lo strumento ad una linea elettrica di alimentazione provvista di una adeguata messa a terra. 1- Per evitare il rischio di shock elettrico, evitare di aprire lo strumento.

Accertarsi che il circuito sotto misura sia scollegato dalla tensione di rete. 2- Usare sul posto di lavoro un tappetino isolante. 3- Durante il test di apparecchiature con cordone di alimentazione a tre

terminali, assicurarsi che la presa di alimentazione si provvista di terminale di terra.

4- Ricordarsi che, anche se un apparato sotto prova è spento ma collegato ad una presa di alimentazione AC, la tensione di rete sarà comunque presente sull’interruttore di accensione, trasformatore di alimentazione e fusibile di protezione.

5- Prima dell’utilizzo di questo apparato, si consiglia di leggere attentamente il presente manuale d’uso ed eventualmente istruire adeguatamente il personale che dovrà operare con lo strumento.

6- Per un continuo miglioramento della qualità di questo strumento, le caratteristiche possono essere modificate in qualsiasi momento senza comunque l’obbligo di preavviso da parte del costruttore.

INFORMAZIONI SULLA CATEGORIA DI INSTALLAZIONE

Lo strumento è in grado di operare con tensioni di alimentazione di 100/120/220/230V AC, controllare che la tensione di rete disponibile sia corrispondente a quella selezionata sullo strumento. Per evitare possibili danni allo strumento, utilizzare unicamente fusibili di ricambio dalle caratteristiche corrispondenti a quelle riportate nello schema elettrico allegato (250V 0,5 A F).

INDICE SEZIONE 1……………………………………………………………………... 1 1. INTRODUZIONE…………………………………………………………….. 1 2. CARATTERISTICHE………………………………………………………… 1 SEZIONE 2………………………………………………………………………. 3 1. INTRODUZIONE……………………………………………………………… 3 2. PANNELLO FRONTALE…………………………………………………….. 3 3. CARATTERISTICHE OPERATIVE…………………………………………. 4 SEZIONE 3………………………………………………………………………. 14 1. APPLICAZIONI PRINCIPALI……………………………………………….. 14 2. SELEZIONE FREQUENZA DI PRESET………………………………….. 20 3. ALTRE APPLICAZIONI…………………………………………………….. 21 4. DIAGRAMMA A BLOCCHI………………………………………………….. 22 5. ELENCO COMPONENTI…………………………………………………… 23 6. SCHEMA CIRCUITALE…………………………………………………….. 29

SEZIONE I

1. INTRODUZIONE Il generatore di funzioni è uno strumento versatile adatto ad essere usato oltre che come generatore di funzioni, anche come generatore di impulsi o generatore di sweep. Grazie a questa sua versatilità, lo strumento può essere utilizzato sia nel campo dell’elettronica digitale che di quella analogica, nel servizio di assistenza nella produzione elettronica o nel campo dell’istruzione professionale. Lo strumento è provvisto di un generatore a tensione controllata VCG il quale fornisce un segnale ad onda sinusoidale, quadra o triangolare nella gamma di frequenza da 0,02Hz-2MHz. Un ampio display permette la visualizzazione della frequenza da 10Hz-2MHz. La funzione di offset variabile della corrente DC permette di iniettare direttamente il segnale di uscita del generatore nei circuiti come livello di corrente di polarizzazione. La funzione di simmetria variabile converte lo strumento in un generatore di impulsi in grado di generare segnali con forma d’onda rettangolare od impulsiva, rampe o dente di sega ed infine sinusoidi con ciclo duty variabile. Il generatore di sweep è in grado di offrire uno sweep lineare o logaritmico con rateo sweep variabile ed ampiezza di sweep fino a 1000:1 variazione di frequenza. Questo permette una scansione continua dello sweep per la copertura della banda audio dai 20-20000Hz. Può essere determinata la risposta in frequenza di un dispositivo attivo o passivo f ino a 2 MHz. 2. CARATTERISTICHE 1) Generali

gGamma di frequenza :0,02Hz a 2MHz in 7 gamme. gGamma variabile :Ciascuna gamma è provvista di controllo in freq.100:1 gUscita :Onda sinusoidale, triangolare, quadra, quadra TTL, impulsiva, rampa e sinusoide inclinata. gPrecisione in frequenza :Sopra 1Hz±1conteggio±errore della base dei tempi. gStabilità :±0.1% dopo 20 minuti dall’accensione. gIngresso VCF :VCF (Frequenza Controllata in tensione) regolabile da 0 a10VDC. La frequenza può essere programmata con tensioni DC. FM-Modulata (Max tensione di ingresso:-13VDC) gSimmetria variabile :Variabile da 1:1 a 4:1al di sotto di 1 MHz, da 1:1 a 2:1 oltre i 2 MHz. Controlla tutte le forme d’onda di uscita incluso TTL (Uscita sincronismo). Cambia la forma d’onda quadra in rampa o dente di sega; e l’onda sinusoidale in onda sinusoidale inclinata. gOffset DC :Variabile in maniera continua; superiore ai ±10V(circuito aperto). Superiore ai ±5V (su carico di 50Ω).

2) Caratteristiche onda quadra :Ampiezza variabile gTempo di salita/discesa :Inferiore ai 100nsec. alla Max uscita. 3) Caratteristiche sinusoide gDistorsione :Inferiore al 2% da 10Hz a 100KHz.

-1- gPiattezza :Migliore di ±0,3dB a 2MHz con uscita Max. 4) Caratteristica onda triangolare gNon linearità :Inferiore al 1% a 100KHz. 5) Caratteristiche sweep gInterno :Lineare gRateo di sweep :0,5Hz (periodo 2 sec.) a 50Hz (20msec) variabile in maniera continua. 6) Caratteristiche di uscita gAmpiezza :1Vp a 20Vp (a circuito aperto) 0,5Vp a 5Vp (50Ω) gAttenuazione :Attenuazione fissa 20dB ±1dB, 20dB variabile in maniera continua. gImpedenza :50Ω ±5% 7) Caratteristiche del contatore gDisplay :a 4 digits di colore rosso. gGamma di misura :10Hz a 2MHz gPrecisione :0,01% ±1conteggio gSensibilità :50mVrms, 10Hz - 100Hz 100Hz - 1KHz 1KHz - 10KHz

10KHz - 100KHz 100KHz - 1MHz

1MHz - 2MHz gLivello Max tensione input :70Vp gImpedenza di ingresso :1MΩ 8) Altre caratteristiche

gAlimentazione :100/120/220/230V ±10% 50/60Hz 13W Selezionabile tramite cambiatensione. gParametri ambientali :da 0° a 50° (caratteristiche garantite a 25°C ±5%) gDimensioni :220mm (L) x 85mm (P) x 300mm (L) gPeso :2.5Kg Lo strumento risponde alla categoria di installazione II

-2- SEZIONE II, ISTRUZIONI OPERATIVE INTRODUZIONE Il generatore di funzioni è in grado di fornire una grande varietà di forme d’onda in uscita. Per potere sfruttare ed apprezzare in pieno tutte le caratteristiche di questo strumento, si consiglia di leggere il presente manuale in ogni sua parte e di iniziare ad operare collegando il generatore ad un oscilloscopio per l’osservazione delle varie forme d’onda disponibili. Operando in questo modo potrete familiarizzare con tutti i controlli dello strumento controllando e verificando in che modo agiscono sulle forme d’onda generate .PANNELLO FRONTALE

Fig. 1 Pannello frontale 1) PULSANTE ON/OFF :Pulsante per l’accensione/spegnimento dell’apparato. 2) TASTI FUNZIONI :Seleziona i vari tipi di onda (sinusoidale-quadra-triangolare) 3) SELETTORE GAMMA :Selettore della gamma di frequenza .4) OSC/COUNT :Selezione del modo Oscillatore o Contatore. 5) DISPLAY :Visualizza la frequenza di ingresso o uscita. 6) LED O.F. :Led di indicazione fuori gamma frequenza. 7) MANOPOLA FREQ. :Manopola per la regolazione della frequenza. 8) CONTROLLO SWEEP :Regolazione del rateo di sweep del generatore interno 9) AMPIEZZA SWEEP :Regola l’ampiezza dello sweep. 10)INGRESSO CONTAT. :Connettore di ingresso per la misurazione di segnali. 11)CONTR. SIMMETRIA :Regola la simmetria della forma d’onda in uscita da 1:1 posizione CAL a 4:1.

-3- 12)SYNC OUT :Uscita onda quadra TTL, viene utilizzata per sincronizzare strumenti esterni o per pilotare contatori. 13)DC OFFSET :Aggiunge una componente DC positiva o negativa al segnale di uscita 14)OUTPUT :Terminale di uscita del generatore. 20Vpp (aperto), 10Vpp (50Ω). 15)AMPIEZZA :Permette la regolazione del livello del segnale in uscita da 0 a 20dB. Con il tasto in posizione sollevata, è inserito l’attenuatore da 20dB.

Fig. 2 Pannello posteriore 16)INGRESSO VCF :Terminale ingresso VCF. Permette il collegamento di uno sweep o di una frequenza esterna. Il controllo di ampiezza dello sweep deve essere in posizione OFF quando viene applicato a questo terminale BNC una tensione di sweep esterna. 17)CAMBIATENSIONE :Permette la selezione della tensione di alimentazione dello strumento. 18)PRESA AC :Presa di alimentazione dello strumento. 19)GND :Terminale di messa a terra dello strumento. 3. CARATTERISTICHE OPERATIVE Quando si utilizza lo strumento come generatore di funzioni. 1) Collegare il cavo di alimentazione AC alla presa AC dello strumento. 2) Accendere l’apparato. Selezionare una gamma. 3) Accertarsi che la forma d’onda in uscita sia simmetrica e non influenzata dal generatore di sweep. Impostare i controlli come riportato di seguito: CONTROLLO POSIZIONE Ampiezza sweep OFF Simmetria OFF DC offset OFF Attenuatore OdB(premuto)

-4- 4) Impostare la gamma sulla frequenza di lavoro. Impostare il selettore di gamma e la manopola DIAL nel seg. modo:- La frequenza di uscita uguale alla impostazione della

manopola DIAL per il valore del selettore della gamma. Per esempio: Con la manopola freq. Impostata su 0,6 ed il selettore di gamma su 10K, si avrà una frequenza di uscita di 0,6 x 10=6K cioè 6KHz.Un valore di frequenza 2.0 con gamma 1M produce una frequenza di uscita di 2MHz.

5) Selezionare il tipo di forma d’onda desiderata tramite gli appositi pulsanti (sinusoidale, quadra o triangolare). La fig. 3 mostra i vari tipi di forma d’onda e le rispettive relazioni di fase.

6) Iniettare il segnale nel punto del circuito desiderato tramite un cavetto con impedenza di 50Ω provvisto di BNC.

7) Regolare l’ampiezza del segnale in uscita tramite il controllo AMPLITUDE. Eventualmente per ridurre ulteriormente il segnale, fare uso dell’attenuatore a 20dB.

8) Una componente DC positiva o negativa può essere sommata al segnale di uscita dello strumento, utilizzando il controllo DC offset.

9) E’ anche disponibile all’uscita BNC di uscita sincronismo un segnale fisso in ampiezza a livello TTL ad onda quadra. Questo tipo di segnale viene utilizzato in circuiti logici digitali.

Fig. 3 Forme d’onda in uscita e relazioni di fase. *Considerazioni La conoscenza dei seguenti fattori è essenziale per operare correttamente con lo strumento. 1) Il controllo di DC offset può essere variato da ±10V (a circuito aperto), o ±5V (su 50Ω).

Ricordarsi comunque che la somma dei segnali e del DC offset è limitata a 10V a circuito aperto o ±5V su di un carico di 50Ω.Superando tali livelli si incorre nel fenomeno di clipping del segnale. La figura 4 illustra le varie condizioni operative durante l’uso del DC offset. Se il segnale desiderato in uscita è troppo ampio oppure è troppo ampio il DC offset, si deve utilizzare un oscilloscopio per accertarsi che la combinazione desiderata sia realmente ottenuta senza l’effetto dannoso del clipping. Le probabilità di clipping vengono ridotte di molto mantenendo il controllo di ampiezza, se possibile, nella metà più bassa della sua gamma di regolazione.

-5-

1) Per impostare il controllo DC offset a zero oppure su di uno specifico valore di tensione, portare in posizione rilasciata i pulsanti delle funzioni.Questa operazione rimuove il segnale dal connettore di uscita mantenendo solo la componente DC. Misurare la componente DC con un oscilloscopio od un voltmetro DC e regolare il controllo DC offset sul valore desiderato. Il controllo di ampiezza non ha alcun effetto sul DC offset.

2) L’impedenza del connettore di uscita BNC dello strumento è di 50Ω. Questo vuol dire che l’impedenza della sorgente interna dello strumento è di 50Ω e che è possibile collegarsi a circuiti i quali presentano una certa impedenza di ingresso.Il livello del segnale di uscita varia in proporzione all’impedenza del carico applicato, per mantenere un livello di uscita costante, si consiglia di applicare il segnale di uscita dello strumento su carichi con impedenza costante a 50Ω.Quando il generatore viene collegato al circuito sotto misura tramite un cavetto coassiale da 50Ω, esso presenta normalmente una impedenza di uscita di 50Ω. Altri punti di misura potrebbero presentare valori di impedenza diversi da 50Ω, in tal caso di deve fare uso di un terminatore od adattatore di impedenza a 50Ω. Il controllo DC offset deve essere impostato in maniera da adattarsi alla tensione del circuito, oppure tra il generatore ed il carico deve essere interposto un condensatore di blocco per evitare il passaggio della componente DC.

3) Quando si utilizza una frequenza di uscita alta, oppure quando si lavora con onde quadre,

per minimizzare il fenomeno di risonanza, si deve terminare il cavo con una impedenza da 50Ω. Tenere il cavo di collegamento al circuito sotto misura il più corto possibile.

4) Per impostare l’ampiezza su di uno specifico livello, misurare l’ampiezza picco-picco tramite un oscilloscopio.

Fig. 4 Utilizzo del controllo DC offset

-6- Utilizzo come generatore di impulsiIn forme d’onde di tipo simmetrico, come l’onda quadra, sinusoidale o triangolare il rapporto tra le due semi onde è di 1:1. Questa è la condizione di calibrazione del controllo SYMMETRY. Ruotando il controllo di simmetria può essere variato il rapporto di simmetria fino ad un valore di 4:1. L’onda quadra può essere modificata in onda rettangolare od impulsiva, l’onda triangolare può essere modificata in un onda a dente di sega ed infine l’onda sinusoidale in un onda arrotondata. Nella figura 5 sono riportati i vari tipi di forma d’onda disponibili.

Fig.5 Forme d’onda impulsiva, a rampa e sinusoide arrotondata Procedura: 1) Impostare i controlli del generatore come descritto per la funzione generatore. Collegare

all’uscita del generatore un oscilloscopio per il controllo del segnale. 2) Selezionare il tipi di forma d’onda desiderato tramite i tasti funzione. 3) Se desiderate una forma d’onda di tipo ripetitivo con una ampiezza specifica di

pulsazione (stesso tempo di salita e discesa per forme d’onda a rampa), si deve operare nel seg. Modo:a. Regolare la porzione più breve della forma d’onda (Ampiezza di pulsazione onde di tipo impulsivo, tempo di discesa per onde a rampa) tramite il controllo FREQ ed il selettore RANGE della gamma.b. Regolare la porzione di più lunga durata della forma d’onda (tempo di salita per forme d’onda di tipo impulsivo, tempo di salita per onde a rampa) tramite il controllo di simmetria SYMMETRY.

-7- 4) Se l’ampiezza della pulsazione (tempo di discesa specifico per onde a rampa) non è

critica, ma è richiesto un rateo di ripetizione specifico, la forma d’onda può essere ottenuta nel seg. Modo:

a. Tramite l’oscilloscopio osservare la forma d’onda e regolare il controllo di simmetria per ottenere la desiderata ampiezza di pulsazione rispetto al rapporto tempo (tempo di salita rispetto al tempo di discesa).

b. Regolare il rateo di ripetizione tramite il controllo della frequenza (manopola FREQ. e selettore gamma). Il controllo influisce sulla ampiezza di pulsazione ed il rateo di ripetizione.

*Considerazioni Quando vengono generate delle forme d’onda a rampa o sinusoide arrotondata, può risultare più facile misurare il periodo di tempo sull’oscilloscopio utilizzando il modo onda quadra, quindi commutare sul modo operativo desiderato. 2) Per una misura più facile ed accurata, usare una velocità di sweep alta sull’oscilloscopio in maniera di espandere l’ampiezza di pulsazione per la misura, quindi ridurre lo sweep per misurare il rateo di ripetizione.

3) Il rateo di ripetizione può essere espresso sia come frequenza che come periodo di tempo. Misurare il rateo di ripetizione come periodo di tempo sull’oscilloscopio e se desiderate convertire in frequenza . Il rateo di ripetizione include il ciclo completo, entrambe le ampiezze di pulsazione ed il tempo rimanente per onde di tipo impulsivo, entrambi i tempi di salita e discesa per onde a rampa. Il rateo di ripetizione può essere misurato con precisione come frequenza o periodo di tempo con tramite un frequenzimetro. L’ampiezza di pulsazione può essere misurata tramite un frequenzimetro, ma solo con il controllo di simmetria impostato sulla posizione CAL. L’ampiezza della pulsazione equivale ad un semi periodo dell’onda quadra (vedi fig. 8C). Se il contatore non è in grado di effettuare la misura di periodi, calcolate la frequenza equivalente alla ampiezza di pulsazione desiderata e misurare la frequenza della forma d’onda .Frequenza desiderata = 1 . Ampiezza pulsazione x 2

-8- *Esempio SI vuole generare una forma d’onda di tipo impulsivo con pulsazione di 2ms e rateo di ripetizione di 500Hz. La procedura riportata di seguito (fig. 6) descrive come interpretare la misura per ottenere la forma d’onda desiderata.I vari passi della procedura devono essere rispettati in sequenza.

A. Forma d’onda desiderata Ampiezza della pulsazione

Rateo di ripetizione

1mSec (potrebbe essere espresso come frequenza: 1KHz)

B.Misurazione ampiezza pulsazione con oscilloscopio C. Misurazione ampiezza pulsazione con frequenzimetro Ampiezza pulsazione

0,5 mSec Ampiezza pulsazione

0.5mSec

Controllo simmetria su CAL Periodo di 1 ciclo (ampiezza pulsazione x 2) 1mSec

Frequenza equivalente= 1 . = 1 . = 1KHz ampiezza puls. X 2 1 mSec controllo simmetria su CAL

d. Misurazione rateo di ripetizione con oscilloscopio rateo di ripetizione

1 mSec

E. Misura rateo di ripetizione con frequenzimetro Periodo rateo di ripetizione

(un ciclo completo) 1mSec

Periodo rateo di ripetizione= 1 . = 1 . = 1 mSec

Periodo rateo di rip. 1 KHz

Periodo equivalente rateo di ripetizione= 1 . = 1 . = 1KHz

Periodo rateo di rip. 1 mSec

Fig. 6 Misurazione tipica pulsazione e tecnica di set-up -9-

1) Impostare il controllo simmetria sulla posizione CAL. 2) Regolare la manopola FREQ (e RANGE se necessario) per ottenere l’ampiezza

desiderata della pulsazione.a. Aumentare lo sweep dell’oscilloscopio per ingrandire la forma d’onda e quindi ottenere una misura precisa.b. Calcolare la frequenza utilizzando la formula:

frequenza = 1 . pulsazione x 2 Regolare il controllo di simmetria per ottenere il rateo di ripetizione desiderato.a. Ridurre

la velocità dello sweep dell’oscilloscopio. Visualizzare la forma d’onda e misurare il rateo di ripetizione utilizzando un misuratore di tempo calibrato. Se il rateo di ripetizione è determinato come periodo di 1ms, regolare il controllo simmetria in maniera tale che un ciclo completo di pulsazione risulti uguale ad 1ms. Se il rateo di ripetizione desiderato è determinato come frequenza, come per esempio 1KHz, per prima cosa si deve calcolare

il periodo equivalente (periodo = 1 . ), FREQ. quindi procedere come descritto sopra.b. Se il rateo di ripetizione è determinato come

frequenza, misurare la frequenza tramite un frequenzimetro e regolare il controllo di simmetria per ottenere il rateo di ripetizione desiderato.

3) Regolare la ampiezza della forma d’onda tramite il controllo AMPLITUDE e ATTENUATION.Misurare la tensione picco-picco sull’oscilloscopio (sull’uscita TTL OUT si avrà un livello fisso).

Utilizzo come generatore di sweep 1) Impostare lo strumento come fatto per le operazioni di generatore. 2) Selezionare la frequenza da scansionare tramite il controllo RANGE e la frequenza più

alta da scansionare tramite il controllo RANGE. 3) Regolare lo sweep tramite il controllo di ampiezza dello sweep. 4) Regolare il rateo di ripetizione dello sweep tramite il controllo SWEEP RATE. 5) Per ottenere lo sweep entro la banda audio da 20Hz a 20.000Hz, impostare il selettore

RANGE sulla gamma 10K, il controllo FREQ sulla frequenza desiderata, ed il controllo ampiezza sweep ruotato completamente in senso orario.

*Considerazioni 1) La regolazione della frequenza deve essere fatta ruotando il controllo in senso orario per

ottenere il massimo valore di sweep. La frequenza più alta ottenibile dal generatore viene determinata tramite l’impostazione del relativo controllo. Il generatore di sweep lavora dal valore più basso fino al valore massimo impostato. Comunque, per ottenere la copertura dello sweep entro una ampia gamma di frequenza, è necessario impostare un valore alto di frequenza. Ruotando il controllo in senso orario, si ottiene il massimo valore di ampiezza di sweep 1000:1 (la frequenza più alta di sweep è 1000 volte rispetto alla frequenza più bassa da scansionare). Se vengono usati una impostazione bassa ed il controllo di ampiezza dello sweep simultaneamente, il generatore effettua lo sweep entro il limite della gamma e risulta inattivo per una porzione del ciclo di sweep, provocando un effettivo clipping dello sweep.

-10- Uscita SYNC Questa uscita è stata ideata per essere pienamente compatibile con il sincronismo dei circuiti logici digitali. Il tempo di impostazione viene considerevolmente ridotto grazie al livello logico ed alla polarità fissa, quindi il segnale può essere direttamente utilizzato nei circuiti TTL. Altro vantaggio di questa uscita è l’estrema velocità del tempo di salita e discesa del segnale.Per utilizzare l’uscita SYNC, collegare un cavo tra l’uscita BNC SYNC OUT del generatore ed il punto dove si vuole iniettare il segnale. L’uscita SYNC può essere utilizzata in diversi modi operativi.Esempi: Generazione del segnale di clock ad onda quadra od impulsiva per il test di circuiti logici. Il generatore può anche essere utilizzato come generatore di clock di 20 circuiti TTL.

Ingresso VCF Controllo frequenza esterno. Entro una data gamma, la frequenza del generatore viene normalmente controllata tramite la manopola DIAL. Comunque, questa può anche essere controllata applicando una tensione all’ingresso VCF situato sul pannello frontale. Vi sono 3 possibili modi di applicare la tensione all’ingresso VCF:a. Applicando una tensione AC all’uscita si otterrà una modulazione in FM.b. Applicando una tensione specifica DC di valore fisso, si otterrà una frequenza specifica di uscita (descritta nel paragrafo seguente “Selezione della frequenza programmata”).c. Applicando una tensione a rampa (od altri tipi di forme d’onda) si otterrà uno sweep controllato esternamente (descritto nel paragrafo seguente “Utilizzo come generatore di sweep controllato esternamente”. *Considerazioni Le seguenti considerazioni sono inerenti a tutte quelle operazioni che implicano l’utilizzo del controllo esterno VCF. 1) La frequenza di uscita del generatore è determinata dalla tensione applicata all’ingresso

VCF. Per prima cosa, questa tensione viene stabilita dall’impostazione del controllo FREQ. Qualsiasi tensione applicata all’ingresso VCF viene sommata alla tensione generata dall’impostazione del controllo FREQ. Una tensione negativa di ingresso porta il VCF su di una frequenza più bassa. Comunque il VCF non può essere portato oltre i suoi limiti di gamma.

2) Con il controllo FREQ impostato sul valore massimo (ruotato in senso orario), e 0 volt collegati all’ingresso VCF, la frequenza di uscita del generatore è al limite massimo della gamma selezionata. Diminuendo la tensione a –10V, la frequenza di uscita del generatore si porta al valore limite più basso della gamma. Tra gli 0 ed i 10V, la frequenza di uscita del generatore risulta proporzionale alla tensione di ingresso del VCF. La tensione di ingresso del VCF può essere correlata all’impostazione equivalente della manopola di regolazione, come mostrato nella tavola 2.

-11- Tensione VCF di ingresso Impostazione equivalente della manopola

0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7

Completamente ruotata in senso antiorario I I I I I I I

-8 -9 -10

I I

Completamente ruotata in senso orario

Tavola 2. Correlazione tra la tensione di ingresso VCF e l’equivalente impostazione della manopola di regolazione

3) La manopola FREQ normalmente viene impostata sulla posizione MAX (ruotata in senso

orario) quando si utilizza il VCF. Questo riduce la tensione generata internamente dal VCF a zero permettendo così il pieno controllo alla tensione esterna di VCF, questo per ridurre al minimo la possibilità di errore dovuta all’imprecisione della regolazione manuale tramite la manopola.

4) Se la somma delle due tensioni VCF superano i –10V, l’oscillazione si blocca ed in uscita non si avrà alcun segnale.

Selezione programmata della frequenza Applicando una tensione specifica al terminale VCF, si potrà ottenere in uscita una frequenza precisa. Questo tipo di operazione risulta molto utile nel caso di misure ripetitive con frequenze fisse, in quanto si può ritornare velocemente sulla frequenza desiderata senza bisogno di laboriose regolazioni. Inoltre la frequenza ottenuta in uscita risulterà molto più precisa. Per ottenere delle frequenze precise, si consiglia di mantenere la manopola di regolazione sempre ruotata completamente in senso orario. Utilizzo come generatore esterno di sweep controllato Una tensione a rampa, oppure un qualsiasi altro tipo di forma d’onda desiderata, può essere applicata allo strumento per ottenere uno sweep esterno. Nella gamma da 0- -10V si potrà avere uno sweep delle frequenze nel rapporto di 1000:1 (con la manopola impostata sulla posizione max). Impostare lo strumento come descritto nel paragrafo inerente alle operazioni di generatore di sweep interno controllato, solo il controllo SWEEP WIDTH deve essere posizionato su OFF. Applicare la tensione di sweep senza componente DC all’ingresso BNC del VCF. L’ampiezza del segnale di sweep esterno ora determina l’ampiezza dello sweep, e la frequenza od il rateo di ripetizione del segnale di sweep esterno determina il rateo di sweep.

-12- Utilizzo come frequenzimetro Lo strumento può essere utilizzato come frequenzimetro quando il selettore OSC/COUNT è premuto. Collegare il segnale che si vuole misurare al connettore COUNT IN ed osservare il valore della frequenza selezionando la gamma appropriata. Nel caso che il led O.F. inizi a lampeggiare, aumentare la gamma di lettura in quanto il segnale risulta al di fuori di essa. Possono essere misurate frequenza da 10Hz a 2MHz.

Attenzione: Dato che la sensibilità del frequenzimetro è di 50mVrms, risulta impossibile misurare segnali con valore inferiore ai 50mVrms. Nel caso venga inviato allo strumento un segnale con valore di tensione superiore ai 140Vpp, lo strumento potrebbe danneggiarsi.

-13- SEZIONE III – APPLICAZIONI

1.Applicazioni principali

A causa della grande versatilità d’uso di questo Generatore di Funzioni, non è possibile spiegare in questo manuale tutte le possibili applicazioni. Lo strumento può essere utilizzato nei laboratori di progettazione e sviluppo di apparati elettronici, scuole, servizi di assistenza

etc.. Altro campo di applicazione dell’apparato è il settore audio, radio, telecomunicazioni, elettromedicali etc. 1) Ricerca guasti tramite sostituzione del segnale.

Nella ricerca di guasti in apparecchiature audio, il guasto può essere facilmente individuato iniettando un segnale audio in vari punti del circuito sotto analisi. L’analisi inizia iniettando il segnale sull’altoparlante e via via si procede all’indietro nei vari stadi del circuito. La localizzazione del guasto avviene quando non sarà più udibile il segnale nell’altoparlante.

2) Caratteristica di sovraccarico di un amplificatore Rilevare ed analizzare la caratteristica di sovraccarico di un amplificatore è abbastanza difficoltoso. Utilizzando una forma d’onda triangolare anziché sinusoidale risulterà molto più semplice questo tipo di analisi in quanto sull’oscilloscopio risulterà chiaramente visibile la parte della forma d’onda in uscita affetta da clipping.

Forma d’onda in ingresso

Forma d’onda in uscita

Fig. 7 Caratteristica di sovraccarico di un amplificatore

-14- 3) Valutazione prestazioni di un amplificatore utilizzando una forma d’onda quadra La curva di risposta in frequenza di una normale onda sinusoidale non è in grado di fornire

una esatta valutazione della risposta in frequenza di un amplificatore. In questo caso, utilizzando una forma d’onda quadra la quale presenta una armonica alta ed un oscilloscopio, il test può essere facilmente ed efficacemente effettuato. Fare riferimento

alla Fig. 8. a. Collegare lo strumento all’oscilloscopio. E’ essenziale, quando si utilizza una forma

d’onda quadra di prova, predisporre una terminazione di carico a 50Ω all’ingresso dell’amplificatore. Questo per evitare fenomeni di risonanza passiva dovuti al rapido tempo di salita dell’onda quadra.

b. Quando si utilizza l’onda triangolare in uscita dallo strumento, impostare il controllo di regolazione dell’ampiezza in maniera tale da evitare il clipping (taglio verso la parte superiore della forma d’onda) del segnale.

c. Selezionare la forma d’onda quadra in uscita e regolare la frequenza su alcuni punti di prova all’interno della banda passante dell’amplificatore, quali per esempio: 20Hz, 100Hz e 10KHz.

d. Su ciascuno di questi punti di prova, la forma d’onda ottenuta in uscita fornirà tutte le informazioni inerenti le prestazioni dell’amplificatore rispetto alla forma d’onda di ingresso. La Fig. 8 mostra la forma d’onda possibile all’uscita dell’amplificatore.

L’utilizzo della forma d’onda quadra, non è pratico per la valutazione di amplificatori a banda stretta. Infatti la limitata banda passante dell’amplificatore non riproduce tutte le componenti della frequenza dell’onda quadra in fase ed in ampiezza.

-15-

Fig. 8-A Valutazione delle prestazioni di un amplificatore Facendo uso di un’onda quadra.

Distorsione in frequenza (riduzione in ampiezza della componente a bassa frequenza) Nessuna rotazione di fase.

Esaltazione delle frequenze basse (la fondamentale è accentuata)

Perdita delle frequenze alte. Nessuna rotazione di fase.

Rotazione di fase alle basse frequenze

Perdita alle basse frequenze e rotazione di fase.

Perdita alle alte frequenze e minima rotazione di fase.

Perdita alle alte frequenze e rotazione di fase.

Oscillazione smorzata. Rotazione di fase alle basse frequenze .La traccia e affetta da una tensione residua.

Fig. 8-B Forme d’onda risultanti dalla prova.

-16- 1) Prova di altoparlanti ed impedenza di circuiti.

Lo strumento può essere utilizzato per la misura di impedenze di altoparlanti od altri

circuiti rispetto alla frequenza. Inoltre può essere determinata la frequenza di risonanza di linee o circuiti. a. Collegare l’apparato all’altoparlante od al circuito del quale si vuole conoscere

l’impedenza. L’oscilloscopio servirà per verificare l’assenza del fenomeno di clipping del segnale.

b. Se viene usato il metodo con voltmetro, effettuare le misure su una ampia gamma di frequenze e mettere in relazione il Logaritmo della tensione misurata ai terminali dell’altoparlante e la frequenza. La scala in dB del voltmetro risulta utile per convertire queste informazioni in unità di risposta.

c. Se viene usato il metodo con oscilloscopio, utilizzare le operazioni Sweep per la misura della risposta in frequenza.

d. Nella prova di altoparlanti, è necessario un aumento della tensione su alcune basse frequenze. Questa rappresenta la frequenza di risonanza dell’altoparlante (Fig. 10). La misura effettuata su altoparlanti contenuti in una cassa acustica risulta diversa da quella effettuata in aria.

a. Nella prova dell’impedenza di linee, la risonanza alle basse frequenze non risulta utile per la misura. Comunque, raggiunta la frequenza di risonanza il livello del segnale aumenta. L’impedenza della linea può essere misurata nel punto di risonanza, oppure su altre frequenze. Fare riferimento a quanto riportato di seguito: - Collegare una resistenza variabile (trimmer o potenziometro) in serie

all’impedenza della linea come mostrato nella fig. 10. - Misurare la tensione ai punti E1 e E2 e regolare il trimmer R1 in maniera

tale che la tensione E2 sia uguale a metà della tensione E1. - L’impedenza della linea risulta uguale al valore di resistenza del trimmer R1.

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Fig. 9 prova altoparlanti ed impedenze di linea

5) Taratura ricevitori in modulazione di ampiezza AM Lo strumento può essere adoperato per la taratura della frequenza intermedia IF e

discriminatori di ricevitori AM facenti uso della frequenza intermedia IF di 455KHz. Per una regolazione più accurata si consiglia di utilizzare un generatore di frequenza controllato al quarzo. a. Utilizzare la funzione SWEEP ed applicare il segnale all’ingresso della sezione IF a

455KHZ. b. Quando viene visualizzato il segnale all’uscita dello stadio IF a 455KHz,

sull’oscilloscopio si avrà la forma d’onda di fig.10A. Il marker “pip” dovrebbe trovarsi al centro della curva di risposta.

c. Quando viene visualizzata l’uscita del discriminatore, si avrà una curva di risposta come riportato nella fig. 10B. La curva “S” dovrebbe risultare bilanciata su ciascun lato del marker ”pip”.

In alcuni ricevitori la selettività IF è “Bloccata”, ciò vuol dire che sarà solo possibile verificare il valore della IF ma non modificarlo

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Fig. 10 Taratura IF e discriminatori di ricevitori AM

6) Prova di circuiti logici digitali Lo strumento è adatto per la prova di circuiti logici digitali. Esso è infatti in grado di

fornire forme d’onda quadre, pulsanti oppure treni d’onde impulsive nella frequenza desiderata. Inoltre sono disponibili impulsi di clock per circuiti prototipo.

Possono essere analizzati gli effetti di varie frequenze impulsive, forme d’onda e DC offset. L’apparato è in grado di pilotare correttamente circuiti logici rimossi dall’apparecchiatura nella quale erano contenuti. a. Collegare l’apparato al circuito logico digitale. (Fig.11) b. Impostare lo strumento per generare forme d’onda quadre ed impulsive, come

descritto nel presente manuale al paragrafo “Istruzioni operative”. c. Per il test di circuiti logici TTL, utilizzare il segnale TTL dal terminale SYNC OUT.

L’ampiezza ed il DC offset di tale segnale è preimpostato. d. Per circuiti CMOS, logica negativa od altri circuiti diversi dallo standard TTL,

utilizzare l’uscita a 50Ω, visualizzare il segnale sull’oscilloscopio e regolare l’ampiezza ed il DC offset come desiderato in maniera tale da ottenere la forma d’onda corretta, quindi applicare il segnale al circuito sotto prova.

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e. La relazione di tempo tra il segnale di ingresso e gli altri punti del circuito rivestono un ruolo primario nei circuiti di tipo digitale. Utilizzando un oscilloscopio a doppia traccia, sarà possibile visualizzare contemporaneamente il segnale ad onda quadra di clock e la pulsazione.

Fig. 11 Prova di circuiti logici digitali

2) Selezione delle frequenze pre-programmate Quando si utilizza l’apparato per prove o comunque lavori dove si deve fare uso di determinate frequenze in maniera ripetitiva, è consigliabile fare uso della funzione di pre-impostazione delle frequenze, Questo per avere a disposizione sempre le stesse precise frequenze in maniera veloce e sicura. Le prestazioni VCF di questo strumento permettono di poterlo utilizzare con tensioni programmate e con il selettore di frequenza. Fare riferimento alla figura 12. 1) Ruotare la manopola di regolazione FREQ in senso orario. 2) Collegare all’uscita 50Ω un frequenzimetro. 3) Con il selettore in posizione F1, regolare R1 per ottenere la frequenza

desiderata ed osservarla sul frequenzimetro. Ripetere l’operazione per tutte le frequenze desiderate.

4) Con la manopola FREQ ruotata completamente in senso orario, e con la massima tensione disponibile A di 10V, possono essere ottenute frequenze nella gamma 1000:1 su ciascuna gamma di frequenza.

5) Per mantenere la precisione in frequenza, è necessario utilizzare il set-up, la manopola dial deve essere sempre posizionata esattamente sulla stessa posizione. Per garantire questa precisione, ruotare la manopola completamente in senso orario.

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3. Applicazioni addizionali La forma d’onda triangolare in uscita dallo strumento può essere usata alla sua più

bassa frequenza per simulare una lieve variazione della sorgente DC. Questa particolare funzione può essere utile per il controllo del punto di soglia dei livelli TTL o CMOS come un comparatore di tensione. Tramite questo metodo possono essere controllati registratori a carta o movimenti analogici di strumenti.

Num. Simbolo Descrizione Num. Simbolo Descrizione

1

CORRENTE CONTINUA

7

OFF ALIMENTAZIONE

2

CORRENTE ALTERNATA

8

DOPPIO ISOLAMENTO Classe II IEC 536/h

3

TERMINALE DI MESSA A TERRA

9

ATTENZIONE PERICOLO

DI SHOCK ELETTRICO

TERMINALE CONDUTTORE

DI MESSA A TERRA

10

ATTENZIONE CONSULTARE IL

MANUALE

4

5

TERMINALE DI TERRA CHASSIS

11

PULSANTE PREMUTO ON

6

ON ALIMENTAZIONE

12

PULSANTE RILASCIATO OFF

Per lo schema a blocchi, l’elenco componenti e lo schema elettrico dell’apparato, consultare il manuale originale.

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