Instrumentação e Medidas

Transcrição

Instrumentação e Medidas
Instrumentação e Medidas
Osciloscópio
© Jorge Guilherme 2008
#287
Instrumentação e Medidas
Osciloscópio
Medição de período e fase
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#288
1
Instrumentação e Medidas
Osciloscópios analógicos e digitais
analógico
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#289
Instrumentação e Medidas
Controlos do osciloscópio
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#290
2
Instrumentação e Medidas
Figuras de lissajous
Desfasamento entre as duas ondas
 A

 B
φ = arcsin
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#291
Instrumentação e Medidas
Medição de pulsos
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#292
3
Instrumentação e Medidas
Largura de banda do osciloscópio
Para evitar distorção em AC
Vin
DC
Cc
BW =
AC
Ri
PW <
0.35
tri
tri – tempo de subida
do osciloscópio
Ri .Cc
10
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#293
Instrumentação e Medidas
Largura de banda do osciloscopio
BW =
0.35
tri
tri – tempo de subida
do osciloscópio
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#294
4
Instrumentação e Medidas
Base de tempo
Vc
Vcc
Vr
Multiplexagem
t
1mA
Cb
canal A
Vc
Cx
Rb
circuito vertical
canal B
chopper
Sync
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#295
Instrumentação e Medidas
Multiplexagem alternada
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Multiplexagem chopper
#296
5
Instrumentação e Medidas
Pontas de prova
Ponta + cabo
C1
Osciloscopio
Rs
R1
Cc
Ri
Ci
Vi
Compensação da ponta
R1.C 1 = Ri (Ci + Cc )
Ri
(Cc + Ci )
C1 =
R1
Rin = R1 + Ri
C 1(Cc + Ci )
Cin =
C 1 + Cc + Ci
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#297
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Compensação da ponta de prova
Tempo de subida devido à capacidade de entrada
tro = 2.2 RsCin
Tempo de subida do traço
trd = tri 2 + tro 2
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#298
6
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#299
Instrumentação e Medidas
Fring =
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1
2π Lparasita.Cin
#300
7
Instrumentação e Medidas
Família lógica
Tr (ns)
BW (MHZ)
Capacidade de entrada
da ponta (pF)
CDMOS
1.5
230
5
Advanced CMOS
0.8
440
3
ECL
0.5
700
3
ECL ipse
0.3
1170
1.4
GaAs
0.1
3500
1.5
cabo 50 ohm
Ponta FET
Max – BW – 1GHz
50
Ponta resistiva
450
cabo 50 ohm
Maior largura de banda
Max – BW – 10GHz
50
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#301
Instrumentação e Medidas
Diferentes tipos de pontas
Alta tensão
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Sonda de corrente
#302
8
Instrumentação e Medidas
Acessórios
Injecção de ruído pela massa
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#303
Instrumentação e Medidas
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#304
9
Instrumentação e Medidas
Osciloscópio digital
Equivalent time sampling
Real time sampling
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#305
Instrumentação e Medidas
•How do they work?
bandwidth
Sample rate
Memory depth
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#306
10
Instrumentação e Medidas
Técnicas de amostragem
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#307
Instrumentação e Medidas
Alguns tipos de medidas
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#308
11
Instrumentação e Medidas
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#309
Instrumentação e Medidas
Analog Bandwidth
What does a 50MHz square
wave really look like?
60MHz
Scope
100MHz
Scope
350MHz
Scope
500MHz Scope
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#310
12
Instrumentação e Medidas
Visualização do espectro com analise FFT
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#311
Instrumentação e Medidas
Analisador de Espectros
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#312
13
Instrumentação e Medidas
Time
Voltage
Voltage
Sources Generate Sine Waves
Oscilloscope
Frequency
Spectrum Analyzer
This is the ideal output: most specs deal with deviations from the
ideal and adding modulation to a sine wave
Millimeter
Microwave
RF
3-6 GHz
20-50 GHz
300 GHz
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#313
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Analisador de espectros
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#314
14
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#315
Instrumentação e Medidas
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#316
15
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#317
Instrumentação e Medidas
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#318
16
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Analisador Logico
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#319
Instrumentação e Medidas
Sinal digital
Permite ver muitos sinais logicos em
simultâneo
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#320
17
Instrumentação e Medidas
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#321
Instrumentação e Medidas
Aquisição de sinais
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#322
18
Instrumentação e Medidas
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#323
Instrumentação e Medidas
Analisador de Redes
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#324
19
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Network Analyzer Basics
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#325
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Network Analysis is NOT.…
Router
Bridge
Repeater
Hub
Your IEEE 802.3 X.25 ISDN
switched-packet data stream
is running at 147 MBPS with
-9
a BER of 1.523 X 10 . . .
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#326
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High
What Types of Devices are Tested?
Integration
Duplexers
Diplexers
Filters
Couplers
Bridges
Splitters, dividers
Combiners
Isolators
Circulators
Attenuators
Adapters
Opens, shorts, loads
Delay lines
Cables
Transmission lines
Waveguide
Resonators
Low
Dielectrics
R, L, C's
RFICs
MMICs
T/R modules
Transceivers
Receivers
Tuners
Converters
VCAs
Amplifiers
Antennas
Switches
Multiplexers
Mixers
Samplers
Multipliers
Diodes
Device type
Passive
VCOs
VTFs
Oscillators
Modulators
VCAtten’s
Transistors
Active
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#327
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Lightwave Analogy to RF Energy
Incident
Reflected
Transmitted
Lightwave
DUT
RF
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#328
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Instrumentação e Medidas
.
What is the Difference Between
Network and Spectrum Analyzers?
Measures
known
signal
Amplitude
Amplitude Ratio
8563A
Frequency
Spectrum analyzers:
Network analyzers:
9 kHz - 26.5
Measures
unknown
signals
Frequency
SPECTRUM ANALY ZER
GHz
measure components, devices,
circuits, sub-assemblies
contain source and receiver
display ratioed amplitude and
phase
(frequency or power sweeps)
offer advanced error correction
measure signal amplitude characteristics
carrier level, sidebands, harmonics...)
can demodulate (& measure) complex signals
are receivers only (single channel)
can be used for scalar component test (no
phase) with tracking gen. or ext. source(s)
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#329
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Generalized Network Analyzer
Block Diagram
Incident
Transmitted
DUT
SOURCE
Reflected
SIGNAL
SEPARATION
INCIDENT
(R)
REFLECTED
(A)
TRANSMITTED
(B)
RECEIVER / DETECTOR
PROCESSOR / DISPLAY
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#330
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Source
Supplies stimulus for system
Swept frequency or power
Traditionally NAs used separate
source
Most Agilent analyzers sold
today have integrated,
synthesized sources
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#331
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Incident
Signal Separation
Transmitted
DUT
Reflected
SOURCE
SIGNAL
SEPARATION
INCIDENT (R)
REFLECTED
(A)
TRANSMITTED
(B)
RECEIVER / DETECTOR
PROCESSOR / DISPLAY
•
•
measure incident signal for reference
separate incident and reflected signals
splitter
bridge
directional
coupler
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Detector
Test Port
#332
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High-Power Amplifiers
Preamp
8753ES
Source
Ref In
Preamp
AUT
DUT
R
A
B
AUT
+43 dBm max input (20 watts!)
8720ES Option 085
85118A High-Power
Amplifier Test System
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#333
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