Wykres Bode – graficzne przedstawienie odpowiedzi układu przy użyciu oscyloskopu Siglent. Automatyczne tworzenie wykresu odpowiedzi układu.

Wykres Bode to metoda graficznego przedstawienia odpowiedzi częstotliwościowej testowanego systemu lub urządzenia (DUT). Zazwyczaj amplituda i odpowiedź fazowa urządzenia są wykreślane w odniesieniu do częstotliwości przy użyciu wspólnej poziomej osi częstotliwości, jak pokazano w poniższym przykładzie:

Wyświetlając informacje o amplitudzie i fazie na tym samym wykresie, możesz ocenić niektóre podstawowe cechy testowanego urządzenia. Generatora funkcji i oscyloskopu można użyć do ręcznego gromadzenia i porównywania danych fazy i amplitudy dla danego urządzenia, ale może to być żmudne i czasochłonne.

W niniejszym artykule wykreślimy odpowiedź częstotliwościową zestawu filtrów (filtr dolnoprzepustowego i pasmowo przepustowego) za pomocą automatycznej funkcji Bode Plot SIGLENT SDS1104X-E i generatora arbitralnych sygnałów SIGLENT SDG1032X. Układ ten zapewni w łatwy sposób do uzyskania odpowiedzi urządzenia.

Wymagane urządzenia:

• 1 x dwukanałowy oscyloskop SIGLENT SDS1104X-E. W naszym przypadku szerokość pasma wynosi 100 MHz. Ważne jest, aby pamiętać, że maksymalna szerokość pasma zakresu przekracza maksymalną częstotliwość, którą chcemy zmierzyć.

• 1 x generator funkcji SIGLENT SDG. W naszym przypadku użyjemy generatora SDG1032X , ale każda seria SDG (seria 800/1000, 1X, 2X, 6X) może komunikować się przy użyciu kabla USB z czterokanałową serią SDS1104X-E. 

• 1 x kabel USB: do komunikacji między generatorem, a oscyloskopem

• 2 x terminatory BNC 50 Ohm. Dopasowuje impedancję DUT (50 Ohm ) do wejść o wysokiej impedancji w zakresie (modele XE nie mają wejść 50 Ohm):

UWAGA! Terminator jest niezbędny do prawidłowego działania układu pomiarowego.

• 2 x sonda oscyloskopowa lub przewody koncentryczne BNC: do podłączenia generatora SDG do testowanego urządzenia i oscyloskopu;
• testowane urządzenie

W tym pomiarze chcemy zobaczyć, jak filtry wpływają na amplitudę i fazę znanego sygnału. Jedną z metod osiągnięcia tego jest uzyskaniu dwóch czystych fal sinusoidalnych o identycznej amplitudzie i wartościach fazy początkowej. Jeden z sygnałów jest podłączony bezpośrednio do wejścia oscyloskopu (sygnał „sterujący” lub „bezpośredni”). Drugie wyjście (identyczne z pierwszym) przechodzi przez podłączone urządzenie, a następnie do oscyloskopu. Test może wpływać na amplitudę i fazę sygnału. Możemy łatwo porównać dwa sygnały za pomocą pomiarów wykonanych w oscyloskopie i wykreślić zmiany amplitudy i fazy w odniesieniu do częstotliwości sygnału wejściowego.

Uproszczony schemat podłączenia:

DUT – badane urządzenie;

• Podłącz wyjście CH1 generatora SDG 1032X> Kabel BNC> Terminator BNC 50 Ohm> Oscyloskop SDS1104X-E Wejście CH1
• Podłącz wyjście CH2 generatora SDG 1032X> Odpowiedni kabel> Wejście urządzenia
• Wyjście urządzenia> odpowiedni kabel> Terminator BNC 50 Ohm> Oscyloskop SDS1104X-E Wejście CH2
• Podłącz generator SDG X -> Kabel USB -> Oscyloskop SDS1104X-E. Urządzenia będą działały przy podłączonym przednim lub tylnym złączu USB.

Konfiguracja generatora:

Najpierw skonfigurujmy generator tak, aby CH1 i CH2 miały taki sam sygnał i zaczynały się w tym samym czasie. Generatory serii SIGLENT SDG X mają przydatną funkcję kopiowania ustawień, która wymusza odzwierciedlenie ustawień i działań na CH1 i CH2.

Aby włączyć funkcję zapewniająca takie same parametry na obu kanałach należy wykonać następujące kroki:

1. Nacisnąć Utility -> CH Copy Coupling

2. Następnie Track przełączyć na ON

Konfiguracja oscyloskopu:

1. Na przednim panelu oscyloskopu naciśnij Utility -> i strzałkę w dół, aż dojdziesz do strony 2> Wybierz Bode Plot

Pokaże się okno jak widać poniżej:

2. Naciśnij przycisk Configure , aby otworzyć menu sterujące Konfiguracji generatora (AWG) i parametrami przemiatania:

3. Naciśnij AWG, aby ustawić amplitudę sygnału i ustawić impedancję obciążenia urządzenia. Naciśnij strzałkę wstecz, aby powrócić do ekranu konfiguracji.

4. Naciśnij Sweep, aby otworzyć menu Sweep. Tutaj możesz ustawić tryb, częstotliwości startu / stopu i rozdzielczość:

Aby ustawić częstotliwości Start i Stop, naciśnij odpowiedni klawisz programowy (Start lub Stop).

Możesz zmienić wartość wejściową, obracając pokrętło intensywności.

Alternatywnie możesz nacisnąć pokrętło intensywności, aby wyświetlić klawiaturę jednostek.

6. Naciśnij strzałkę wstecz, aby powrócić do ekranu konfiguracji.

7. Teraz potwierdź połączenia kanałów, naciskając Kanał:

Tutaj widać, że mamy wejście DUT (bezpośredni sygnał z generatora) podłączone do kanału 1. Oscyloskopu. Kanał CH2 jest podłączony do wyjścia DUT.

8. Naciskamy dwukrotnie strzałkę wstecz, aby przejść do ekranu Bode Plot. Żeby uruchomić pomiar ustaw Operation na ON. Pomiar został uruchomiony do momentu gdy nie zostanie zatrzymany wartości będą się zmieniały.

• Wyjścia generatora powinny być włączone, a wartości częstotliwości zaczną się zmieniać, gdy generator zamiata wyjście
• Oscyloskop zacznie rysować amplitudę i fazę w zależności od częstotliwości, jak pokazano (Ponieważ wybraliśmy zakres wejścia CH2, faza jest ciemnoróżowa. Amplituda jest jasnoróżowa. Dane z CH1 mają odcienie żółtego. Dane CH3 mają odcienie niebieskiego. CH4 dane mają odcienie zieleni).

• Naciskając przycisk Data możemy przejść do wyświetlenia i zapisu danych. Pod przyciskiem List znajdują się tabela z danymi. By ją włączyć naciśnij przycisk. Żeby przewijać dane w tabeli przejdź do Scroll i pokrętłem Intensity poruszaj się po komórkach tabeli. Jak widać na wykresie pojawił się kursor który wskazuje wartość na wykresie

• Dane możemy także zapisać na dysk zewnętrzny przyciskiem Save w formacie scv.

• Istnieje także możliwość odtworzenia poprzedniego zapisanego przebiegu w celu porównania go z nowym który został uzyskany. Wymagane jest zapisanie poprzednio uzyskanego przebiegu na zewnętrznym nośniku danych.