ISMERTESSE A FREKVENCIA- ÉS IDŐMÉRÉS ELVÉT! RAJZOLJA FEL A DIGITÁLIS FREKVENCIA- ÉS IDŐMÉRŐK TÖMBVÁZLATÁT ÉS ELEMEZZE MŰKÖDÉSÜKET! SOROLJON FEL PÉLDÁK

Digitális frekvencia- és időmérés elve:
A digitális frekvencia- és időmérők univerzális műszerek. Különböző fizikai mennyisé-geket lehet velük mérni: frekvencia, periódusidő, időtartam, frekvenciaarány, fázisszög. A műszer feladata jelimpulzusok megszámlálása, amelyhez mérési hibát nem okozó digitális áramkörök állnak rendelkezésre. Digitális időmérésnél egy ismert frekvenciájú jelből szár-mazó impulzusokat számlálnak ismeretlen ideig egy számlálóval. Digitális frekvenciamé-résnél fordítva, ismeretlen frekvenciájú jelből származó impulzusokat számlálnak meg is-mert ideig.
Digitális frekvencia- és időmérő felépítése:
A digitális frekvenciamérő minden mérendő jelet a jelformáló erősítővel előbb meredek felfutású impulzusjellé alakít, majd ennek 1s alatt lejátszódó periódusait számolja meg és jelzi ki, amely éppen a frekvencia. A mérési elvet emiatt számláló típusú mérésnek is neve-zik.
A mérés a vezérlőegység által meghatározott időszakonként történik, és mindig a szám-láló nullázásával, majd a kapu nyitásával kezdődik. Az időalap által nagyon pontosan megha-tározott idő letelte után a kapu zár, és a számlálás befejeződik. Ha az időalap 1s-ig tarja nyit-va a kaput, akkor a mérés végén a számlálóban pontosan a frekvenciának megfelelő érték lesz. A számlálóban lévő érték kétféle módon használható fel:
1. Tároló nélkül: a kijelző közvetlenül a számlálóra csatlakozik. Ekkor a kijelzőn látszik a számlálási folyamat, a mérés befejeződéséig egyre nagyobb értéket mu-tat A kapu zárása után a számláló tartalmát egy bizonyos ideig ki kell jelezni, és a következő mérés csak ennek letelte után kezdődhet. A kijelzés időtartamát a felhasználó saját igénye szerint potenciométerrel választhatja meg.
2. Tárolóval: a tároló a mérést gyorsítja, mert a kapu zárása után a vezérlőegység a számláló tartalmát azonnal átírja a tárolóba, és amíg a kijelzés tart, megkezdőd-het a következő mérés. A kijelző mindig a számlálóban lévő értéket veszi fel, vagyis az átírással a régi érték automatikusan törlődik.
Az időalap-áramkör nagy pontosságú kristály-oszcillátorból és frekvenciaosztóból áll. Az időalap értéke általában 1s, de túl nagy frekvencia esetén ennél kisebbet, míg túl kicsi frekvencia esetén ennél nagyobbat célszerű használni.
Méréstechnikai alkalmazások:
Periódusidő mérése: főleg kis frekvencia esetén mérünk, mert ekkor a frekvenciamérés nagyon pontatlan lenne. Periódusidő mérésekor a kaput nem az időalap, hanem a mért jel ve-zérli, és éppen T ideig tartja nyitva.
Időtartam mérése: a számlálás és a periódusidő-mérés kombinációjával keletkezik oly módon, hogy az időalap impulzusait számoljuk a START és STOP jelek által meghatározott időben. A START és STOP jelet a vizsgált jelekből állítjuk elő.
Frekvenciaarány mérése: két frekvencia összehasonlítására alkalmas. A kijelzőn meg-jelenő érték azt mutatja meg, hogy az egyik frekvencia hányszor nagyobb a másiknál. A mé-résnek csak akkor van értelme, ha az egyik frekvencia a másiknak sokszorosa, különben nagy mérési hiba keletkezik.

ISMERTESSE AZ ANALÓG MULTIMÉTEREKBEN ALKALMAZOTT ANALÓG-DIGITÁL ÁTALAKÍTÓK ELVI MEGOLDÁSI LEHETŐSÉGEIT, ÁRAMKÖREIKET ÉS MŰKÖDÉSÜKET! RAJZOLJA FEL A DI

Az analóg-digitális átalakítás elve:
Az analóg-digitális átalakítás két jellegzetes szakaszra bontható: mintavételre és digitá-lis kódolásra. Azokban az átalakítókban, amelyekben mérés közben a vett minta nagysága nem változhat meg, külön áramkörrel a szinttartásról is gondoskodni kell.
A mintavétel bizonyos időközönként történik, amelyet az átalakítóra jellemző átalakítási vagy konverziós idő határoz meg. A konverziós idő az átalakító működési módjától függően lehet állandó érték, de a mért feszültség nagyságával arányosan növekvő is.
A mintavételezés folyamata során a mérendő és folytonos analóg mennyiséget – általá-ban feszültséget – tartományokra (egységekre) bontjuk. Az egységek lehetnek azonosak, de különböző nagyságúak is.
Az A/D átalakító azt állapítja meg, hogy a mért mennyiség hányszorosa az egységnek, vagyis a mért mennyiség mérőszámát adja. Ha a mérőszámot nem lehet a kvantum egész számú többszörösével kifejezni, akkor az átalakító a hozzá legközelebb eső számhoz kerekít, és a mérési elvből származó hiba keletkezik, amelyet a kijelző utolsó számjegyénél a 1 digites eltérés fejez ki. A hiba arányos a kvantum nagyságával, különböző nagyságú kvantu-mok esetén a legkisebb kvantumhoz tartozó értékkel.
A kvantumokat nagy stabilitású UR referencia-feszültségből állítjuk elő, azonos kvan-tumok esetén annak N = 2n részre osztásával. A referenciafeszültség értéke megegyezik az A/D átalakító bemenetére adható legnagyobb feszültséggel.
Átalakítási módszerek
Az átalakítás módja szerint megkülönböztetünk közvetlen és közvetett átalakítót. Köz-vetlen módszer esetén a mérendő feszültséget egyetlen lépésben alakítjuk digitális jellé, míg közvetett módszernél előbb vele arányos idővé vagy frekvenciává, majd ezt kódoljuk digitális számértékké.
Közvetlen(komparátoros) átalakítók: a párhuzamos vagy komparátoros A/D átalakító-ban az UR referenciafeszültséget egy nagy pontosságú osztóval N = 2n darab U egységre bontjuk, majd az így kapott feszültségeket egy-egy komparátor bementére vezetjük. A kom-parátorok másik bemenete össze van kötve, és erre a közös bemenetre csatlakozik a mérendő Ux feszültség.
Ux hatására mindazok a komparátorok átbillennek, amelyek pozitív bemenetére na-gyobb feszültség jut, mint az osztó kimeneteiről érkező feszültség. A kódoló az átbillenéseket logikai 1 szintként érzékeli és a mintavételt engedélyező STROBE jel hatására egy logikai kapukból álló hálózattal binárisan kódolt számmá alakítja. A legkisebb értékű bitet LSB-nek, legnagyobbat MSB-nek nevezik.

A működési elvből következik, hogy a kódoló kimenetén minden engedélyező jel hatá-sára azonnal megjelenik a mért érték, vagyis a komparátoros átalakító rendkívül gyorsan mű-ködik. Nagy hátránya azonban, hogy az elkészítéséhez soktagú és pontos osztó, és ugyanennyi komparátor szükséges. Ha pl. a felbontóképességet és ezzel együtt a kimeneti jel bitjeinek a számát növelni akarjuk, akkor minden további bitnél kétszeresre kell növelni az osztó elemei-nek és a komparátoknak a számát is. A komparátoros átalakítót főleg hang- és képjelek digi-talizálására alkalmazzák.
A számláló típusú A/D átalakító: minden mérés a számláló nullázásával kezdődik, ami a digitális kimeneti jelet, és ezzel együtt a D/A átalakító bemeneti jelét is nullára állítja. Ennek következtében az utóbbi kimenetén és a Ko komparátor invertáló bemenetén UD = 0 V jelenik meg. A komparátor másik bementére a pozitív polaritású UX feszültség jut, ezért átbillen, és az ÉS kapu egyik bemenetére H szintet ad.
A számlálási folyamat mindaddig tart, amíg UD el nem éri UX értékét. Ekkor a kompará-tor átbillen, és megakadályozza további órajel impulzusok átjutását, a számláló kimenetén pedig az UX = UD-nek megfelelő bináris érték lesz.

Számlálás közben az átalakító kimenetére csatlakozó kijelző egyre nagyobb és gyorsan változó értéket mutat. A mért értéket emiatt csak akkor lehet elolvasni, ha a számlálás befeje-zése után egy bizonyos ideig kijelezzük. Erre szolgál a várakozási idő. A mérési és várakozási idő miatt ezzel az átalakítóval gyors mérés nem végezhető, nagy előnye viszont az egyszerű felépítés, valamint az, hogy a mérés pontossága nem függ az órajel frekvenciájától.
Digitális multiméter:
A digitális multiméterek ma már az analóg multimétereknél is elterjedtebbek, mert szer-vizcélokra használható változataik kis méretben és olcsón előállíthatók, üzemi és laboratóriu-mi változataikkal, pedig nagy mérési pontosság érhető el, sőt a mérés automatizálható.
A digitális multiméter jellemző szolgáltatásai:
 Egyenfeszültség mérése
 Váltakozó feszültség mérése
 Egyenáram mérése
 Váltakozó áram mérése
 Ellenállás mérése
 Dióda, tranzisztor, valamint szakadás és zárlat vizsgálata, sőt több típus alkal-mas frekvencia, kapacitás, tranzisztorparaméter stb. mérésére is. A leggyako-ribb és legjellemzőbb megoldás az 5-14. Ábrán látható
Az ellenállásmérő egység: az ellenállásmérő minden multiméternek, így a digitális mul-timéternek is fontos üzemmódja. Az analóg multiméterek többsége az ellenállást feszültség-mérős elven méri, amelyhez nemlineáris skála tartozik. Digitális műszerekben ezt nem lehet megvalósítani, vagyis olyan ellenállás-feszültség átalakítási módszert kell választani, amely esetén a kimeneti feszültség arányos a mért ellenállással.
A digitális műszerek általában áramgenerátoros módszerrel mérnek, amelynek az a lé-nyege, hogy állandó áramerősség esetén, az ellenálláson fellépő feszültség arányos az ellenál-lás értékével.

ISMERTESSE A VILLAMOS JELEK KÉPI MEGJELENÍTÉSÉNEK ELVÉT! RAJZOLJA FEL AZ OSZCILLOSZKÓP TÖMBVÁZLATÁT, MAGYARÁZZA EL MŰKÖDÉSÉT! RÉSZLETEZZE A SZINKRONIZ

Képi megjelenítés:
A vizuális megjelenítő olyan elektronikus készülék, amely a fizikai folyamatokat vagy állapotokat látással teszi érzékelhetővé. A készüléken megjelenített kép csak bizonyos ideig szemlélhető, rövid idő után eltűnik, vagy megváltozik. A vizuális megjelenítő elsődleges fel-adata a folyamat időbeli változásának, valamely állapotának vagy jellemzőjének a bemutatá-sa, mérése.
Katódsugárcső: Az elektronágyúból nagy sebességgel érkező elektronok az ernyőnél egy pontban találkoznak, és az ernyő falán lévő fénypor bevontba csapódnak. Az elektronok mozgási energiáját a fénypor atomjai felveszik, gerjesztett állapotba kerülnek, majd a felvett energiát fényként kisugározzák. A jelenséget lumineszkálásnak nevezik.
Oszcilloszkóp felépítése működése:
A katódsugárcső eltérítő egysége erősítőkkel vezérelhető. Megkülönböztetünk függőle-ges (Y), és vízszintes (X) erősítőt. Az ernyőn megjelenő ábra x vagy y irányú méretét, vagyis az eltérítés mértékét az erősítők előtti osztóval állíthatjuk be. A legnagyobb érzékenységet leosztás nélküli állapotban kapjuk. Ekkor a vizsgálható feszültség nagyságát az erősítés mér-téke határozza meg. Nagyobb feszültség esetén az erősítő bemenetére jutó feszültséget a kí-vánt mértékben leosztjuk.
Az osztó és a függőleges bemenet között AC/DC kapcsoló van. A vizsgálandó jelet mindig a függőleges erősítő bementére (YIN) kell csatlakoztatni, a vízszintes bemenetet (XIN) csak különleges célra használjuk.
Álló vagy szinkronizált ábrát akkor kapunk, ha az időlap-generátorral a vizsgált jelet mindig ugyanabban a fázishelyzetű pontban kezdjük rajzoltatni, vagyis a jelet abban a pilla-natban indítjuk el, amikor a vizsgált jelnél új periódus kezdődik. Erre való a szinkron- vagy triggeráramkör, amely vezérelhető az Y-erősítő jelével és valamilyen külső jellel.
Szinkronizáló-, trigger-áramkör:
Az időlap-generátor indításához meredek felfutású impulzus szükséges, amelyet a triggeráramkör állít elő az Y-erősítő jeléből vagy a külső szinkronbementre adott jelből. Kö-vetelmény, hogy az indítási szintet szabályozni lehessen, továbbá a pozitív és negatív indítást is megvalósítsa. Az indító tűimpulzust erősítés és formálás után differenciálással állítják elő.
A triggerjel forrását kiválasztó K1 kapcsolóról a jel egy elválasztó erősítőre jut. Kimene-ti feszültségének szabályozásával állítják be a triggerszintet, majd erősítik egy differenciáló erősítővel. Az erősítő kimenetéről két ellentétes fázisú jel vehető le, amelyek közül K2 kap-csolóval lehet választani. A jel alakja a kapcsoló kimenetén még megegyezik a K1 kapcsoló-val kiválasztott jel alakjával, a formálás csak ezután következik egy Schmitt-triggerrel, majd a kimenetén lévő differenciáló-áramkörrel.
Több jel egyidejű megjelenítése:
Erre a kétcsatornás oszcilloszkópok alkalmasak. A kétcsatornás azt jelenti, hogy egy-szerre két jel vizsgálható. Gyakrabban használják az elektronkapcsolós megoldást, amelynél a függőleges erősítőnek csak egy részét kell megkettőzni (AC/DC kapcsolót és a bemeneti csat-lakozót). A két csatorna jelét elektronikus kapcsoló felváltva kapcsolja a közös függőleges erősítőre olyan gyorsan, hogy a szemünk észre sem veszi.
Többsugaras oszcilloszkópokban a triggeráramkörhöz egy új kapcsoló tartozik, amely belső szinkron üzemmódban a szinkronjel forrását választja ki. Szinkronozni az A és B csa-torna jelével egyaránt lehet.
Áramkörei: katódsugárcső áramköre; függőleges erősítőrendszer; időlap-generátor; víz-szintes erősítőrendszer; triggeráramkörök; hitelesítőosszcillátor; elektronkapcsoló.
Méréstechnikai alkalmazás:
Feszültségek, frekvenciák, rezgések mérése. Erősítők kimeneti jeleinek vizsgálata. Négypólusok jelátviteli jellemzőinek meghatározása. Impulzusok tulajdonságainak mérése. Szabályzási tagok bemeneti és kimeneti jeleik közötti összefüggések vizsgálata.

CSOPORTOSÍTSA AZ ELEKTRONIKUS JELGENERÁTOROKAT AZ ELŐÁLLÍTOTT JELALAK ÉS A MŰKÖDÉSI FREKVENCIATARTOMÁNY SZERINT! RAJZOLJA FEL AZ EGYES CSOPORTOKBA TAR

Jelgenerátorok csoportosítása:
A jelgenerátorok elektronikus jelforrások. Működésük alapja elektronikus rezgéskeltő (Oszcillátor). A jelgenerátorokat az elektronikában passzív és aktív két- és négypólusok frek-vencia-átvitelének és –erősítésének mérésére használják. A frekvencia változtathatósága sze-rint lehet: állandó és szabályozható frekvenciájú.
Frekvencia szerint megkülönböztetünk:
- Infrafrekvenciás
- Hangfrekvenciás: 20Hz-20kHz
- Széles sávú
- Rádiófrekvenciás: 0,1-30MHz
- URH-TV
- Mikrohullámú
Jelalak szerint lehetnek:
- Szinusz-generátor
- Négyszög- és háromszög-generátor
- Impulzusgenerátor
- Zajgenerátor
Felhasználhatóság szerint:
- Hanggenerátor
- Szignálgenerátor
- Impulzusgenerátor
- Függvénygenerátor
- Zajgenerátor
Hanggenerátor:
Hangfrekvenciás erősítők és más négypólusok frekvencia-átvitelének és –erősítésének mérésére, hangszórók ellenőrzésére, valamint hidak táplálására használják. Jellemző frekven-ciatartománya 20Hz-20kHz.
Oszcillátor: a teljes frekvencia tartományt három sávra osztva fogja át. A sávokon belül a frekvencia folyamatosan változtatható. Az oszcillátorral szemben támasztott követelmény, hogy torzítása legyen kicsi és a frekvencia változtatása közben az amplitúdó csak ±1dB-nél kisebb mértékben ingadozzon. A feltételek legkönnyebben Wien-hidas oszcillátorral teljesít-hetők.
Folyamatos osztó: a kimeneti feszültség pontos beállítására való. Általában két lineáris potenciométer alkotja, amelyek egymással sorban vannak kapcsolva, és értékük jelentősen különbözik. A nagyobb a durva, a kisebb a finom szabályzó.
Erősítő: az erősítő 1…10W-os kiváló minőségű hangfrekvenciás teljesítményerősítőnek felel meg. Frekvencia-átvitele a kívánt tartományban csak 0,1…1dB-t ingadozhat, és torzítása nem haladhatja meg az oszcillátor torzítását. Ezt úgy érjük el, hogy a szükségesnél nagyobb teljesítményűre tervezzük, de teljes mértékben nem használjuk ki, és negatívan erősen vissza-csatoljuk.
Szakaszos osztó: a legkisebb impedanciájú illesztett kimenet táplál, a jelet 0,1…1mV-ig képes leosztani. A váltás 20dB-es lépésekben történik. A nagy leosztás miatt -kapcsolást használnak.
Feszültségmérő: a kimeneti feszültség mérésére általában nagyon egyszerű hangfrek-venciás feszültségmérőt használnak. Felhasználáskor előnyösebb az analóg rendszerű, mert ennek dB skálája is van, amely lehetővé teszi a kimeneti jel értékének közvetlen dB-es leolva-sását is.
Négyszöggenerátor:
A jelet közvetlen módszerrel, vagyis relaxációs oszcillátorral állítja elő. Ennek megfe-lelően astabil multivibrátorból, erősítőből és osztóáramkörökből áll.
Az astabil multivibrátor szimmetrikus felépítésű. A frekvenciasávokat a kapacitások cseréjével lehet kiválasztani, a sávon belüli hangolást együttfutó kettős potenciométerrel. A sok felharmonikus miatt széles sávú és kis kimeneti impedanciájú erősítő szükséges, amely az oszcillátortól a kimenetig DC csatolású.
Impulzusgenerátor:
A négyszög- és függvénygenerátoroktól abban különböznek, hogy a frekvencián és az amplitúdón kívül az impulzusszünet-arányt, vagyis a kitöltési tényezőt, sőt a kimeneti jel kés-leltetését is képesek szabályozni. Általános impulzus csak ilyen generátorokkal állítható elő.
A frekvenciát belső oszcillátor vagy külső generátor határozza meg, azonban jelalakja bármilyen lehet, a jelformáló áramkör tűimpulzussá alakítja. Ez lesz az alapjel, ezzel egyezik meg a kimeneti jel frekvenciája, és ehhez képest történik a késleltetés is.
Az elválasztó fokozatról ez a jel mindkét polaritással levehető, és az oszcilloszkópos mérésekhez szükség esetén felhasználható. A késleltető-áramkör az alapjel tűimpulzusának hatására Tk időtartamú impulzust ad, amelyből jelformáló áramkör a felfutás pillanatában ne-gatív, lefutáskor pedig pozitív tűimpulzust állít elő. Ezzel indítjuk az impulzusidőt meghatá-rozó áramkört, amelynek kimenetén Ti időtartamú impulzus jelenik meg. A multivibrátor kimeneti jeléből az erősítő és az osztó állítja elő a kívánt nagyságú és polaritású jelet a kime-netek számára.
Jelgenerátorok jellemzői:
- Frekvenciatartomány
- Frekvenciapontosság és –stabilitás
- A kimeneti feszültség nagysága, pontossága, állandósága
- A kimeneti feszültség terhelhetősége
- A kimeneti feszültség torzítása
- A kimeneti impedancia nagysága
- Modulálhatóság

RAJZOLJA FEL AZ ANALÓG MULTIMÉTER TÖMBVÁZLATÁT! ISMERTESSE AZ EGYENFESZÜLTSÉG-MÉRŐ ÉS A MÉRŐÁTALAKÍTÓK KAPCSOLÁSI MEGOLDÁSAIT! ÉRTELMEZZE AZ ANALÓG MU

Analóg multiméter felépítése:
Az elektronikában leggyakrabban használt műszerek az univerzális feszültségmérők vagy multiméterek. Megoldástól függően mérnek:
 Egyenfeszültséget;
 Váltakozó feszültséget legfeljebb néhány MHz-ig;
 Ellenállást;
 Egyenáramot;
 Váltakozó áramot;
Tartozékokkal:
 Nagyfrekvenciás feszültséget 1-2 GHz-ig;
 Egyenáramú nagyfeszültséget 30 kV-ig.
A felsorolás a kialakítások gyakoriságát is kifejezi. A legtöbb multiméter csak az első három (esetleg négy) mennyiség mérésére alkalmas, de egyes különleges megoldásokkal minden felsorolt mennyiséget mérnek.
A műszer alapja az egyenfeszültség-mérő. Ezt egészítik ki a többi mennyiség mérésére alkalmas áramkörök és tartozékok. Emiatt fontosabb jellemzői (bemeneti ellenállás, mérési tartomány stb.) is az előzőekben megismert egyenfeszültség-mérőével egyeznek.
Az üzemmódválasztó kapcsoló első két állása (+;-) egyenfeszültség mérésekor polaritásváltásra alkalmas. Ha a mért egyenfeszültséget téves polaritással csatlakoztattuk volna, nem kell a mérővezetékeket levenni és felcserélés után újra csatlakoztatni, elegendő a kapcsolót átváltani. Az egyenfeszültség-mérő hitelesítésére a P1 trimmerpotencióméter szolgál.
Váltakozó üzemmódban az egyenfeszültséget mérő műszer elé egyenirányítót iktatnak (mérés közvetlen módszerrel). Ebben az állásban a rendszer P2-vel hitelesíthető.
A következő üzemmódban a műszer ellenállást mér, amire az elektronikában rendkívül nagy szükség van. Ebben az állásban nemcsak az ellenállás értéke ellenőrizhető 1-5% pontossággal, hanem a zárlatok és szakadások helye is könnyen meghatározható, sőt diódák és tranzisztorok hibái is megállapíthatók. Az ellenállás méréséhez U0 segédfeszültség szükséges, amelynek értéke idővel változhat. Korrigálására – lényegében az ellenállásmérő hitelesítésére – való a P3 potenciométer, amely forgatógombbal a műszer előlapján állítható.
Néhány műszer áramerősség mérését teszi lehetővé, sőt ebben az üzemmódban külön csatlakozó szükséges.
Oszcilloszkópokban, monitorokban és tévékészülékekben 1-30 kV-os egyenfeszültség is előfordul, amelyet valamilyen módon mérni szükséges. Az univerzális feszültségmérő ezt a feladatot kiegészítő előtét-ellenállással oldja meg, amely a műszer tartozékaként ún. nagyfeszültségű mérőfejet alkot, és amely a mérési tartományt egészen 30 kV-ig növeli.
Analóg multiméter áramkörei:
A váltakozófeszültség-mérő rész: a műszer, váltakozó feszültséget közvetlen módszerrel mér, az egyenirányító a bemenet és az egyenfeszültség-mérő rész között önálló egységet alkot. Ebben az üzemmódban a műszer legkisebb méréshatára általában 1 V, a legnagyobb 300V.
Általában csúcs-egyenirányítót alkalmaznak, amelyben szilícium- és vákuumdióda egyaránt lehet. Szilíciumdióda esetén csak néhány kHz-ig, vákuumdióda esetén 5-20 MHz-ig mér. Még akkor is, ha az egyenirányító a műszer házán belül helyezkedik el, és mérővezetékkel kell csatlakozni a mért áramkörhöz.
Nagyobb frekvenciájú jelek mérésére is alkalmas műszereknél a mérő-egyenirányító a műszer házán kívül mint nagyfrekvenciás mérőfej helyezkedik el, de más megoldásokban beépített egyenirányító és külső nagyfrekvenciás mérőfej is van, és ekkor a műszerrel néhány Hz-től több GHz-ig lehet mérni.
A csúcs-egyenirányítónál a csúcsérték és az effektív érték közötti -es korrekciót közelítő pontossággal az egyenirányítóban lévő soros ellenállás és az egyenfeszültség-mérő bemeneti ellenállása által alkotott osztó végzi el, a rendszer a P2 potenciométerrel hitelesíthető.
Az ellenállásmérő rész: ellenállás mérésére a műszerek többsége a feszültségmérő módszert használja. Ennek lényege: az ismeretlen RX ellenállásból és egy nevezetes értékű RN ellenállásból feszültségosztót készítenek, amelynek bemenetére egységnyi feszültséget adnak, és az osztó kimeneti feszültséget feszültségmérővel mérik.

Az árammérő rész: ilyen szolgáltatása csak kevés műszernek van, ugyanis jó minőségű árammérő univerzális feszültségmérővel nehezen készíthető. A tömbvázlata szerint áramerősség mérésekor külön bemenetre kell csatlakozni. Ide kapcsolódnak a méréshatárváltó kapcsolóval kiválasztható söntellenállások is. A mutató kitérése arányos a söntön kialakuló feszültséggel, vagyis a söntön átfolyó árammal, ezért a feszültségmérő skálája áramerősség mérésekor is használható.
Analóg egyenfeszültség-mérők felépítése:
Az egyenfeszültség-mérő a leggyakrabban használt műszer, azonban olyan változata, amely csak egyenfeszültség mérésére alkalmas, rendkívül ritka. Néhány egyszerű áramkörrel kiegészítve sokoldalú univerzális feszültségmérővé alakítható.
A műszer jellemző méréshatárai 1, 2, 10, 30, 100, 300 és 1000 V, de ritkán a 0,01 V-os és a 0,1 V-os méréshatár is előfordul. A kijelzője 20…1000 A alapérzékenységű lengőtekercses műszer, amelyen a méréshatárokhoz igazodó 100-as és 30-as osztású skála van, ezáltal nem kell műszerállandót számítani, a leolvasás és a mért értek megállapítása egyszerű.
Analóg egyenfeszültség-mérők áramkörei:
Feszültségosztó: a műszer bemenetén a méréshatárok előtét-ellenállásokkal vagy feszültségosztóval válthatók. A mai FET-es bemenetű mérőerősítők bemeneti ellenállása kellően nagy, ezért gyakoribb a feszültségosztós megoldás.
Váltakozófeszültség-szűrő: ha a műszerrel olyan feszültséget mérünk, amelynek nagy váltakozó összetevője is van, vagy mérés közben a bemenetére a környezetből túl nagy 50 Hz-es hálózati feszültség kerül, akkor a választott méréshatárban az erősítő túlvezérlődik, és emiatt a kijelző hibás értéket mutat. A váltakozó komponens hatását legegyszerűbben alulátersztő szűrővel csökkenthetjük.
Mérőerősítő: a mérőerősítő a műszer legfontosabb része. Követelmény, hogy bemeneti ellenállása az osztó ellenállásánál sokszorta nagyobb legyen, az erősítő s hőmérséklet és a tápfeszültség ingadozásira ne változzon. Erre legjobb a differenciálerősítő, amely két teljesen azonos erősítőlemezt tartalmaz. Legegyszerűbb esetben a műszer a kimeneti körben helyezkedik el, mert akkor az erősítés nagy.
Védőáramkörök:
 Zéner-diódás védelem
 Ellenpárhuzamos diódás védelem az erősítő bemenetén, kimenetén

RAJZOLJA FEL A STABILIZÁLT TÁPEGYSÉGEK TÖMBVÁZLATÁT ÉS ISMERTESSE AZ EGYES RÉSZÁRAMKÖRÖK FELÉPÍTÉSÉT, MŰKÖDÉSÉT! MAGYARÁZZA EL A DISZKRÉT ALKATRÉSZEKB

Stabilizált tápegység:
- Hálózati transzformátor: a hálózati feszültséget ez egyenirányító számára szükséges értékre változtatja. Ha az egyik tekercsre váltakozó feszültséget kapcsolunk, a létre-jövő váltakozó áram fluxusváltozást idéz elő, amely a másik tekercsben indukált vál-takozó feszültséget hoz létre. A bementi oldalon lévő tekercset primer tekercsnek, a kimeneti oldalon lévőt pedig szekunder tekercsnek nevezzük.
- Egyenirányító: a bementére kapcsolt váltakozó feszültséget egyenirányítja (szűret-len egyenfeszültséget állít elő).
- Szűrő áramkör: feladata az egyenirányított feszültség ingadozásainak csökkentése és a váltakozó áramú összetevők kiszűrése. Lehet pufferkondenzátor, RC és LC szű-rő.
- Stabilizátor: a stabilizált tápegységekben alkalmazzák, feladata a kimeneti áram vagy feszültség stabilizálása.
o Feszültség stabilizátor: olyan áramkörök, amelynek feladata, hogy egy fogyasztó feszültségét állandó értéken tartsa a tápfeszültség, a terhelő-áram és a környezeti hőmérséklet változása esetén. Két fajtája van:
 soros stabilizátor: a szabályzó elem a terheléssel sorosan van kap-csolva
 párhuzamos stabilizátor: a szabályzó elem a terheléssel párhu-zamosan van kapcsolva

o Áram stabilizátorok: olyan négypólus típusú áramkörök, amelynek fel-adata, hogy egy adott terhelésen átfolyó áramot a bemeneti feszültségtől, a terhelő ellenállás nagyságától és a környezeti hőmérséklet változásától függetlenül állandó értéken tartson.
Zener diódás elemi feszültség-stabilizátor: lásd 5. A tétel
Áteresztő tranzisztoros feszültségstabilizátor:
Egy közös kollektoros alapkapcsolásnak felel meg, amelynek az egyik munkapont-beállító eleme egy Zener-dióda, az emitter-ellenállás szerepét, pedig az Rt terhelő-ellenállás tölti be. Az R1 ellenállás és a Zener-dióda elemi stabilizátort alkot.

A terhelő áram azonos az emitter árammal és megváltozása a bázis áram és a bázis-emitter feszültség megváltozását okozza. A bázisáram megváltozása változtatja az elemi sta-bilizátor terhelőáramát, a bázis-emitter feszültség megváltozása, pedig a tranzisztor áteresztő-képességét befolyásolja. A két jelenség a kimeneti feszültség változását eredményezi.
Integrált feszültségstabilizátor:
Visszacsatolással és soros szabályzó elemmel rendelkező feszültség-stabilizátoroknak tekinthetők. Az első generációs integrált feszültségstabilizáló áramkörök jellegzetessége, hogy minden belső áramköri egység bemenete és kimenete a felhasználó számára hozzáférhe-tő. Ezek a típusok kis teljesítményű, több mint három kivezetéses tokozásban kerülnek for-galmazásra.
A második generációs integrált feszültség-stabilizátorok több előnyös tulajdonsággal rendelkeznek az előző típushoz képest: beépített túláramvédelem, beépített frekvenciakom-penzálás, az alkalmazásokban maximum három külső diszkrét elem beépítését igénylik, ma-ximális terhelőáramuk amper nagyságrendű.
Kapcsoló üzemű feszültségstabilizátor:
Felépítés szempontjából három fő részből áll:
 Teljesítmény-kapcsoló: általában egy tranzisztor vagy tirisztor
 Szűrő: aluláteresztő karakterisztikája van és a kimeneti feszültség időbeli közép-értékét képzi
 Vezérlőegység: feladata a teljesítménykapcsoló vezérlése és a kimeneti feszült-ség stabilizálása
A kapcsoló periodikusan zár viszonylag magas frekvenciával. A teljesítménykapcsoló kimenetén négyszögjel alakú feszültségimpulzusokat kapunk, amelyek amplitúdója közelítően megegyezik a bemeneti feszültség amplitúdójával. Kitöltési tényezője olyan, hogy időbeli középértéke megegyezzen a kívánt stabilizált feszültség értékével.
Az LC szűrő feladata, hogy elektromos energiát tároljon, amíg a teljesítménykapcsoló zár, és a tárolt energiát az Rt terhelésének leadja, miközben a teljesítménykapcsoló kinyit. A stabilizátor legfontosabb egysége a vezérlőegység. A kapcsolójel előállítását két modul végzi: referencia-feszültséggel ellátott szabályzó és az impulzusszélesség-modulátor.
A felerősített hibajelet a következő egységek állítják elő: referencia-feszültségforrás, kimeneti feszültségfigyelő áramkör, különbségképző és erősítő áramkör. A impulzusszéles-ség-modulátor fűrészgenerátorból és komparátorból áll. A komparátor által bekapcsolt telje-sítménykapcsoló vezetési ideje, a hibajel előjelétől és nagyságától függően változik.
A stabilizátor fő hátránya, hogy a kapcsoló üzemű működés erős rádiófrekvenciás zavart okoz. A megfelelően magas kapcsolási frekvencia és a megfelelő árnyékolás alkalmazása hatékonyan csökkenti ezeket a zavaró hatásokat.

ÉRTELMEZZE AZ IMPULZUSOK JELLEMZŐIT! CSOPORTOSÍTSA A JELFORMÁLÓ ÁRAMKÖRÖKET, ISMERTESSE FELÉPÍTÉSÜKET ÉS MŰKÖDÉSÜKET! RAJZOLJON FEL NEM SZINUSZOS JELE

Impulzusok jellemzői:
Az impulzus olyan áram, vagy feszültség melynek értéke két nyugalmi állapot között ugrásszerűen változik.
Az elektronikus áramkörök állapotának bármilyen megváltozása berezgési és lecsengési folyamatokkal jár együtt, amelyek hatása a jel időtartamához képest vagy elhanyagolható, vagy nem hanyagolható el. Ennek következtében a valóságban csak bizonyos pontossági hatá-rok között léteznek szabályos impulzusalakok.
Paraméterek:
- Amplitúdó (Umax)
- Periódusidő (TA): a 0,1*Umax amplitúdó értékhez tartozó időtartam
- Impulzus idő (Ti): a 0,5*Umax amplitúdó értékhez tartozó idő
- Felfutási idő (Tf): azon időtartam, amíg az impulzus amplitúdója 0,1*Umax ér-tékről 0,9*Umax értékre változik
- Lefutási idő (Tl): azon időtartam, amíg az impulzus amplitúdója 0,9*Umax érték-ről 0,1*Umax értékre csökken
- Felfutási meredekség (vf): a felfutási idő alatt bekövetkezett amplitúdó változás:
- Lefutási meredekség (vl): a lefutási idő alatt bekövetkezett amplitúdó változás:
- Tetőesés (ε2): az Ut és Umax viszonya %-ban kifejezve:
- Túllövés (ε1): az Uε és Umax viszonya %-ban kifejezve:
- Kitöltési tényező (k): az impulzusidő és a periódusidő viszonya:
Differenciáló négypólus:
Feltételezzük, hogy a kezdeti időpillanatban a kondenzátor töltetlen. A négyszögimpul-zus értéke t=0 időpillanatban 0 V-ról egy pozitív U értékre változik. A kondenzátor rövidzár-ként viselkedik, mivel nem tudja követni a feszültség gyors változását, így a teljes U feszült-ség megjelenik az ellenálláson. A kondenzátor a töltőáram hatására elkezd töltődni az ellenál-láson pedig csökken a feszültség. A kondenzátor töltési folyamata exponenciális görbével írható le, aminek következtében az ellenálláson folyó áram exponenciális változású feszült-séget hoz létre. A kondenzátor töltődésének, valamint az ellenálláson eső feszültség csökke-nésének sebességét az RC szorzat értéke határozza meg. Ezt a szorzatot időállandónak nevez-zük:.
A négyszögimpulzus értéke t1=0 időpillanatban az U értékről 0 V-ra változik. A kon-denzátor kisül, de mivel ez a folyamat olyan gyors mint az impulzus változási sebessége, az impulzus lefutó éle megjelenik az ellenálláson. A kondenzátor exponenciális kisülési folya-matának megfelelően az ellenálláson is változik a feszültség.
Integráló négypólus:
Feltételezzük, hogy a kezdeti időpillanatban a kondenzátor töltetlen. A négyszögimpul-zus felfutó élének megjelenésekor a kondenzátor rövidzárként viselkedik és kivezetésein 0V feszültség alakul ki. A kondenzátor fokozatosan feltöltődik és rajta közel U feszültség lesz mérhető. A négyszögjel lefutó élének megjelenésekor az előző folyamat fordítva játszódik le. A kondenzátor töltődésének illetve az ellenálláson eső feszültség csökkenésének a sebességét itt is az RC szorzat határozza meg.
Differenciáló négypólus Integráló négypólus
Differenciáló négypólus ki- és bemeneti jellemzői Integráló négypólus ki- és bemeneti jellemzői
Diódás vágóáramkörök:
Olyan impulzusformáló négypólusok, amelyek az impulzusok amplitúdó-határolását va-lósítják meg. Ezekben az áramkörökben a dióda kapcsolóelemként működik. A nyitóirányban előfeszített félvezető dióda úgy viselkedik, mint egy kis értékű ellenállás, a záróirányban elő-feszített dióda, pedig mint egy nagy értékű ellenállás.
Diódás vágóáramkör Diódás vágóáramkör
Astabil billenőkapcsolás:
Egyetlen stabil állapottal sem rendelkezik, négyszögfeszültséget állít elő. Feltételezzük, hogy a T1 tranzisztor vezet, a T2 zárva van. A C2 kondenzátor az R2 ellenálláson keresztül töltődik. Amikor a kondenzátor feszültsége eléri a T2 tranzisztor nyitófeszültségét, a T2 kinyit és lezárja a T1 tranzisztort. Vagyis az áramkör átbillen a másik állapotába.
A T2 tranzisztor csak addig vezet, amíg a C2 kondenzátor az R1 ellenálláson keresztül nem töltődik fel annyira, hogy a T1 tranzisztort kinyissa. Ha a T1 tranzisztor kinyit, lezárja a T2-t és az áramkör újra átbillen.
A kapcsolás folyamatosan a két állapot között billeg. Az időtartamok az időzítő elemek értékétől függenek:;.
Astabil billenőfokozat Feszültség-idő ábra
Bistabil billenőkapcsolás:
Bistabil multivibrátornak, vagy flipflopnak is nevezik. Két stabil állapota van. A kime-net állapota csak akkor változik, ha az átbillenési folyamatot egy bemeneti jel kiváltja.
Monostabil billenőkapcsolás:
Egyetlen stabil állapota van, azaz bemeneti vezérlőimpulzus nélkül a kimeneti feszült-ség egy rögzített értéken marad. Ha egy külső vezérlőjellel a másik állapotába billentjük, ezt az állapotát csak meghatározott ideig tartja meg, majd visszabillen stabil állapotába.
Schmitt-trigger:
Olyan bistabil billenőkör, melynek kimeneti jele a bemeneti jel amplitúdójának nagysá-gától függ. Ez az áramkör egy küszöbérték kapcsoló. A billenések nem ugyanazon a feszült-ségszinten következnek be. Ezt a jelenséget az áramkör hiszterézisének nevezzük.

ISMERTESSE A SZINUSZOS JEL ELŐÁLLÍTÁSÁNAK MÓDJÁT ÉS AZ OSZCILLÁCIÓ FELTÉTELEIT! RAJZOLJON FEL R-C ÉS L-C OSZCILLÁTOR KAPCSOLÁSOKAT, ELEMEZZE MŰKÖDÉSÜK

Oszcillátorok működési elve és felépítése:
Az oszcillátorok vagy rezgéskeltők olyan elektronikus áramkörök, amelyek egyenáramú energiát felhasználva csillapítatlan periodikus elektromos feszültséget vagy áramot állítanak elő. Az előállított periodikus jel alakja lehet: nem szinuszos, összetett, nagy felharmonikus tartalmú jel; szinuszos időbeli lefolyású.
A szinuszos elektromos rezgéseket előállító áramköröket harmonikus, vagy szinuszos oszcillátoroknak nevezzük. Bármilyen oszcillátornál szükség van egy frekvencia-meghatározó elemre, amely megszabja az előállított rezgés frekvenciáját és a frekvencia időbeli stabilitását. Ha egy feltöltött kondenzátor energiája egy induktivitáson keresztül kisül, csillapított elekt-romos rezgések keletkeznek, amelyek frekvenciája:.
A rezgőkör energiatartalma a veszteségek következtében folyamatosan csökken. A rez-gések fenntartása csak úgy lehetséges, ha a rezgőkör egy aktív elem áramkörébe kerül, amely képes a veszteségek kompenzálására: negatív ellenállású karakterisztika-szakasszal rendelke-ző elem alkalmazásával; pozitív visszacsatolással ellátott erősítő felhasználásával.
Oszcillátorok működési elve és felépítése:
Pozitív visszacsatolás esetén egy erősítő eredő erősítése növekszik a visszacsatolás-mentes állapothoz képest:, ahol az Au az eredeti erősítő erősítése és Auv a visszacsatolt rend-szer erősítése. Ha a hurokerősítés értéke megközelíti az egyet (, az erősítés nagysága az előbbi összefüggés szerint végtelen nagy értékűvé válik. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a vissza-csatolt erősítő a érték elérésekor bemeneti jel nélkül is szolgáltat kimeneti jelet.
LC oszcillátorok:
Az LC oszcillátorok frekvencia-meghatározó eleme egy LC-kör; a rezgőkör csillapítá-sának kompenzálását egy erősítő biztosítja. Az LC oszcillátorokat főleg magas frekvenciás tartományokban alkalmazzák, mivel alacsony frekvencián a szükséges kapacitások és induk-tivitások nagyon nagyok. A nagy jósági tényezőjű rezgőkörök a nagyfrekvenciás technikában könnyen megvalósíthatók. Ebben az esetben a rezgőkör feszültsége igen szélsőséges működé-si feltételek mellett is szinuszos.
Meissner-oszcillátor: jellegzetessége, hogy transzformátoros visszacsatolással működik, és a frekvencia-meghatározó elem a primer tekercsel párhuzamosan kapcsolt kondenzátorral kialakított rezgőkör. A rezgőkört alkotó L tekercs és C kondenzátor képviseli a váltakozó áramú munkaellenállást. A maximális kimeneti feszültség, a tranzisztor kollektorán rezonan-ciafrekvencián lép fel:.
A pozitív visszacsatolás megvalósítására a kimeneti feszültség egy bizonyos részét az L2 tekercsel lecsatolják, és az RV, CV soros tagon keresztül visszavezetik a tranzisztor bázisára. A visszacsatolási tényezőt a visszacsatoló tekercs (L2) és a rezgőköri tekercs (L) menetszámará-nyával, a csatolás nagyságával és az RV ellenállás változtatásával állíthatjuk be.
Hartley-oszcillátor: a közös emitteres kapcsolásban működő, bipoláris tranzisztorból épül fel. Az oszcillátor különlegessége, hogy a rezgőkörhöz a tekercs három ponton kapcso-lódik. A rezgőkör induktivitását megosztva alakítunk ki harmadik csatlakozási pontot. Az L és C elemekből álló rezgőkör határozza meg a rezonanciafrekvenciát és az oszcillátor kimene-ti feszültségének a frekvenciáját.
Colpitts-oszcillátor: a pozitív visszacsatolás nagyságát kapacitív feszültségosztó hatá-rozza meg. A visszacsatolás annál nagyobb, minél nagyobb Cb, Ca-hoz viszonyítva. A hango-lókapacitás értéke:.
RC oszcillátorok:
Kisfrekvenciás tartományban olyan oszcillátorokat alkalmaznak, amelyekben RC háló-zatok határozzák meg a rezgési frekvenciát, kiküszöbölve a nagy értékű és mértékű induktivi-tásokat. Előnyük az LC oszcillátorokhoz viszonyítva, hogy sokkal szélesebb frekvenciatarto-mányt képesek lefedni egy adott Cmax/Cmin arány esetén.
Fázistolós RC oszcillátor: a berezgés fázisfeltételét, vagyis a 180°-os fáziseltolást há-rom RC tag hozza létre egy bizonyos frekvencián. Ahhoz, hogy a berezgés bekövetkezzen, a csillapítást erősítéssel kell ellensúlyozni, méghozzá akkora erősítéssel, mint amekkora a csil-lapítás. Az oszcilláció frekvenciája olyan értékű lesz, amelynél az RC tagokból álló lánc pon-tosan 180°-os fázist fordít.
A berezgési frekvencia értéke három, azonos elemekből álló (), fázistoló láncnál:.
Mindkét kapcsolás a kapu ill. a bázis-karakterisztika görbültségét használja fela kimene-ti jelszint szabályozására.
Bipoláris tranzisztorral Térvezérlésű tranzisztorral
Wien-hidas RC oszcillátor: a híd kimeneti feszültsége rezonanciafrekvencián nulla. Eb-ben az esetben a Wien-híd nem használható visszacsatoló hálózatként, mivel az erősítő beme-netére nem jut feszültség. Az oszcillátoroknál ezért a Wien-hidat kismértékben kiegyenlítet-lenné teszik és az R3, R4 frekvenciafüggetlen osztó megválasztásával az erősítő bemenetére jutó jel szabályozható. Ha a frekvenciafüggetlen osztó osztásarányát a kimeneti jelszinttől függővé tesszük, hatékony szintszabályozás valósítható meg.
A pozitív visszacsatolást a Wien-híd R1C1, R2C2 elemeivel valósítják meg, amelyek a rezgési frekvenciát is meghatározzák. A negatív visszacsatoló hálózat feladata a rezgési amp-litúdó határolása és stabilizálása. Az itt található R4 változtatható ellenállástól függ a létreho-zott rezgések amplitúdójának nagysága. Ha R1=R2=R és C1=C2=C, a kapcsolás rezgési frek-venciája a következő összefüggéssel határozható meg:. A berezgési feltétel akkor teljesül, amikor:. Az oszcillátor rezgési frekvenciáját folyamatosan tudjuk változtatni egy kettős po-tenciométer alkalmazásával, vagy a fokozatokban a C1 és C2 kapacitások értékének átkapcso-lásával.