• Tag Archieven uitleg
  • Oscilloscopen begrijpen: inzicht op elektrische signalen

    Inleiding: In de elektronica en elektrotechniek zijn weinig hulpmiddelen zo onmisbaar en veelzijdig als de oscilloscoop. Een oscilloscoop, vaak de beste vriend van een ingenieur of technicus genoemd, dient als een fundamenteel instrument voor het visualiseren en analyseren van elektronische signalen in realtime. Van het diagnosticeren van storingen in circuits tot het ontwerpen van complexe systemen, de oscilloscoop speelt een cruciale rol. Laten we dieper ingaan op wat een oscilloscoop is, hoe hij werkt en waarom hij zo cruciaal is in verschillende vakgebieden.

    Wat is een oscilloscoop? Een oscilloscoop, ook wel bekend als een scoop of scope, is een gespecialiseerd elektronisch testinstrument dat wordt gebruikt om de golfvorm van elektronische signalen grafisch weer te geven en te analyseren. Deze signalen kunnen variëren van eenvoudige sinusgolven tot complexe digitale pulsen. Het primaire doel van een oscilloscoop is om een visuele weergave te geven van hoe de spanning in de loop van de tijd verandert, zodat ingenieurs en technici het gedrag van elektrische signalen kunnen observeren.

    Componenten en werking: Een oscilloscoop bestaat in essentie uit een beeldscherm, een of meer ingangskanalen, verticale en horizontale bedieningselementen, triggerbedieningen en tijdbasisbedieningen. De ingangskanalen vangen elektrische signalen op van het te testen apparaat (DUT), die vervolgens op het scherm worden weergegeven.

    Met verticale bedieningselementen kunnen gebruikers de spanningsschaal en -positie aanpassen en bepalen hoe de verticale as de spanning weergeeft. Horizontale bedieningselementen beheren de tijdschaal en -positie en bepalen de tijdsduur die op de horizontale as wordt weergegeven. Triggerbedieningen synchroniseren de weergave van de oscilloscoop met specifieke gebeurtenissen in het signaal, wat zorgt voor een stabiele weergave van de golfvorm.

    Soorten oscilloscopen: Oscilloscopen zijn er in verschillende typen en configuraties, passend bij verschillende toepassingen en budgetten. Analoge oscilloscopen, ooit alomtegenwoordig, geven signalen direct weer met behulp van kathodestraalbuizen (CRT’s). Hoewel ze tegenwoordig minder gebruikelijk zijn, genieten ze nog steeds de voorkeur vanwege hun eenvoud en betrouwbaarheid in bepaalde scenario’s.
    Lees verder  Bericht ID 26111


  • Basisprincipes van DC voedingen op de werkbank

    DC-voedingen voor het testlab – 6 dingen die u moet weten

    Keithley 2260B bench power supply
    Keithley 2260B bench power supply

    Terminalvoedingen zijn altijd al een vast onderdeel geweest van de testbank. We gebruiken ze dagelijks, maar toch zijn ze een van de instrumenten die het vaakst over het hoofd worden gezien. Met de juiste benchvoeding en een goede kennis van de kenmerken en functies ervan, kunt u de snelheid en nauwkeurigheid van uw tests verbeteren. Hieronder vindt u een lijst met dingen die u moet weten over de benchvoedingen die u gebruikt, en waar u rekening mee moet houden bij het zoeken naar een nieuwe DC-voeding voor uw bench.

    1. Vermogenslimieten

    DC-voedingen in een productfamilie of -groep worden doorgaans onderscheiden door hun maximale spanning en maximale stroom. In het Keithley-portfolio voor benchvoedingen bevat het modelnummer deze specificaties (2260B-30-72 heeft bijvoorbeeld een maximale spanning van 30 V en een maximale stroom van 72 A). Hoewel dit nuttig is, zijn de vermogenslimieten van de voeding net zo belangrijk. De hierboven genoemde 2260B-30-72 benchvoeding kan maximaal 30 V of 72 A leveren, maar heeft een vermogenslimiet van 720 W. De voeding kan dus geen 30 V bij 72 A leveren, omdat het vermogen beperkt is.

    Als u de ingestelde spanning en de resulterende stroom, of de ingestelde spanning en de weerstand van het DUT kent, wordt het gegenereerde vermogen als volgt berekend:

    Als u de ingestelde spanning en de resulterende stroom, of de ingestelde spanning en de weerstand van het DUT kent, wordt het gegenereerde vermogen als volgt berekend:
    Als u de ingestelde spanning en de resulterende stroom, of de ingestelde spanning en de weerstand van het DUT kent, wordt het gegenereerde vermogen als volgt berekend:

    Lees verder  Bericht ID 26111


  • Gelijk en wisselstroom

    Gelijk & wisselstroom AC/DC
    Gelijk & wisselstroom AC/DC

    Wisselspanning en gelijkspanning (gelijkstroom)

    Begrippen Toepassingen
    Van AC DC Meten aan DC
    Steeds meer DC Verschillen AC DC
    USB-C Transport AC DC
    DC in gebouwen Wet- en regelgeving

    Hernieuwbare energie en het milieu worden steeds belangrijker. De meeste elektrische energiebronnen produceren gelijkspanning (DC). De meest gebruikelijke vormen van opslag van elektrische energie werken ook met DC. En de meeste apparaten werken ook op gelijkspanning. DC installaties wijken op belangrijke punten af van AC-installaties (wisselspanning-installaties). Het ontwerpen, installeren en beheren van DC-installaties is nog geen gemeengoed.

    Begrippen

    Spanning, stroom, weerstand en vermogen

    Stroom loopt pas door een schakeling als er sprake is van spanning. Spanning komt pas tot stand wanneer er een weerstand is gevormd. Daarnaast moet stroom altijd in een kring lopen.
    Het filmpje laat zien waarom een stroom altijd in een kring moet lopen en wat het verschil is tussen een serie- en parallel schakeling.

    De verhouding tussen spanning stroom en weerstand is te berekenen d.m.v. de volgende formule: U (spanning) = I (stroom) x R (weerstand). Dit wordt ook wel de wet van Ohm genoemd. Daarnaast heb je nog het vermogen. Dit is een afgeleid deel van de stroom en spanning. Vermenigvuldig de spanning met stroom en je krijgt het vermogen in Watt. Lees verder  Bericht ID 26111


  • Condensatoren

    Eigenschappen van een condensator

    Een condensator wordt veel in elektronische schakelingen gebruikt. Een condensator bestaat uit twee elektrisch geleidende platen die geïsoleerd van elkaar staan opgesteld. Tussen de twee platen zit bij een keramische condensator een isolerend keramisch materiaal. Zodra er een elektrische spanning op de twee platen wordt aangesloten, vloeit er stroom door de aansluitdraden van de condensator. Hierdoor wordt er tussen de twee platen een elektrisch veld opgebouwd. De stroomtoevoer loopt bij een constante spanning geleidelijk terug naar nul. De hoeveelheid stroom die nodig is om de condensator op te laden is een maat voor de capaciteit van de condensator. De capaciteit van een condensator is evenredig met het oppervlakte van de platen, de permittiviteit van de isolator tussen de platen en omgekeerd evenredig met de afstand tussen de platen. Hoe groter het oppervlakte, hoe hoger de capaciteit. Bij een kleiner wordende afstand tussen de platen neemt de capaciteit toe, hoe dunner de isolator hoe hoger de capaciteit. Een dunnere isolator zorgt wel voor een lagere maximale werkspanning, omdat een dunne isolator bij een lagere spanning zal doorslaan. De permittiviteit van een isolator is een vast gegeven. Bij keramisch materiaal hangt deze factor af van het gebruikte keramische materiaal.

    Opbouw van een keramische condensator

    Een keramische condensator bestaat uit een keramisch plaatje waar aan beide zijden een laagje metaal, meestal aluminium is opgedampt. Voor een condensator met een lage capaciteit wordt een laagje keramisch materiaal gebruikt. Voor een keramische condensator met een hoge waarde worden meerdere laagjes keramisch materiaal gebruikt. Dit wordt een multilayer keramische condensator genoemd. Lees verder  Bericht ID 26111


  • RS232 seriële nulmodem kabel bedrading

    Nulmodems, een inleiding

    Seriële communicatie met RS232. Één van de oudste en meest wijd vespreide communicatie methoden in computerwereld. De manier waarop deze communicatie dient plaats te vinden is vastgelegd in goed gedefiniëerde standaards. Met één uitzondering echter. De standaarden beschrijven het gebruik van DTE/DCE communicatie, de manier waarop een computer zou moeten communiceren met een apparaat als een modem. Ter informatie, DTE betekent data terminal equipment (computers etc.) terwijl DCE een afkorting is van data communication equipment (modems). Een belangrijk gebruik van seriële communicatie op dit moment—een seriële nulmodem configuratie met DTE/DTE communicatie—wordt niet zo nauwkeurig gedefiniëerd, zeker niet wanneer het op flow controle aankomt. De terminologie nulmodem voor de situatie waar twee computers direct met elkaar communiceren komt tegenwoordig zo vaak voor, dat de meeste mensen zich niet meer de betekenis van de term realiseren en dat een nulmodem eigenlijk een uitzondering is en niet de regel.

    Vroeger zijn praktische oplossingen ontwikkeld om twee computers met elkaar te laten communiceren over een seriële nulmodem lijn. In de meeste gevallen worden de originele modem signalen hergebruikt om een vorm van handshaking te implementeren. Het gebruik van handshaking kan de maximaal mogelijke communicatiesnelheid verhogen omdat het de computers de mogelijkheid geeft de toevoer van informatie te regelen. Grote hoeveelheden binnenkomende informatie zijn toegestaan op momenten dat de computer in staat is het te verwerken, maar niet als de computer bezig is met het uitvoeren van andere taken. Als geen flow control is geïmplementeerd, dan is communicatie alleen maar mogelijk op snelheden waarbij het zeker is dat de ontvangende zijde de binnenkomende hoeveelheid informatie kan afhandelen, zelfs in de slechtst denkbare situaties.

    RS232 oorspronkelijk gebruik

    Wanneer we de pinnen van de RS232 connector beschouwen, dan zien we twee pinnen die zeer duidelijk voor flow control bedoeld zijn. Deze twee pinnen zijn de RTS, request to send en de CTS, clear to send. Met DTE/DCE communicatie (computer met modem) is de RTS een uitgang op de DTE en een ingang op de DCE. CTS is het antwoord signaal dat komt van de DCE.

    Voordat een karakter gezonden wordt vraagt de DTE toestemming door de RTS uitgang te zetten. Er zal geen informatie worden verzonden, tot de toestemming door de DCE via de CTS lijn gegeven wordt. Als de DCE de binnenkomende gegevens niet kan verwerken, dan zal het CTS niveau laag worden. Een eenvoudig maar bruikbaar mechanisme dat flow control toestaat in één richting. De aanname is namelijk, dat de DTE altijd in staat is binnenkomende gegevens sneller te verwerken dan de DCE ze kan aanleveren. In het verleden was dit zeker waar. Modem snelheden van 300 baud waren gebruikelijk en 1200 baud werd gezien als een hoge snelheids verbinding.

    Voor verdere controle op de uitwisseling van informatie hebben beide apparaten de mogelijkheid om hun status door te geven naar de andere kant. Voor dit doel zijn de DTR, data terminal ready en DSR, data set ready signalen aanwezig. De DTE gebruikt het DTR signaal om aan te geven dat het bereid is informatie te ontvangen terwijl de DCE het DSR signaal gebruikt voor hetzelfde doel. Voor het gebruik van deze signalering is niet een klein vraag en antwoord protocol noodzakelijk zoals met RTS/CTS handshaking. De signalen werken elk slechts in één richting.

    Het laatste flow control signaal dat aanwezig is in DTE/DCE communicatie is de CD, of carrier detect. Eigenlijk wordt dit niet direct voor de controle van de communicatie gebruikt, maar meer om aan te geven of het modem in staat is om te communiceren met een ander modem. Het signaal geeft aan of er een communicatielink tussen beide modems aanwezig is.

    Nulmodem zonder handshaking

    Lees verder  Bericht ID 26111


  • Seriële RS232 kabel layout

    RS232 kabel
    RS232 kabel

    Seriële RS232 kabel layout

    Bijna niets in computer interfacing is verwarrender dan het kiezen van de juiste RS232 seriële kabel. Deze pagina’s zijn bedoeld om informatie te geven over de meest voorkomende seriële RS232 kabels bij regulier computergebruik, ofwel antwoord te geven op de vraag: “Hoe verbind ik seriële randapparatuur of computers onderling via RS232?”

    RS232 connector pintoewijzing

    De RS232 connector is oorspronkelijk ontworpen om 25 pinnen te benutten. Bij deze DB25 connector indeling was onder meer ruimte gemaakt voor een secundair serieel RS232 communicatiekanaal. In de praktijk wordt meestal slechts één serieel communicatiekanaal met bijbehorende handshake lijnen gebruikt. Er zijn slechts weinig computers op de markt gebracht waar beide seriële RS232 kanalen zijn geïmplementeerd. Voorbeelden hiervan zijn de Sun SparcStation 10 en 20 modellen en de Dec Alpha Multia. Ook op een aantal Telebit modem modellen is het secondaire kanaal aanwezig. Het kan gebruikt worden om de modem status op te vragen wanneer het modem on-line is en bezig met communiceren. Op personal computers is de kleinere DB9 versie nu populairder. In de schema’s zijn de signalen die bij beide connectoren voorkomen zwart aangegeven. De rode teksten geven signalen aan die alleen een gedefiniëerd zijn bij de grotere uitvoering. Let op, dat de afscherming bij de grote connector met pin 1 wordt verbonden terwijl daar bij de DB9 connector versie de buitenkant van de connector voor wordt gebruikt.

    De pintoewijzing van de DEC modified modular jack is hier ook getoond. Dit type connector is alleen gebruikt op apparatuur van Digital Equipment Corporation, vroeger één van de leiders in het mainframe segment. Alhoewel deze seriële interface differentiëel is (het receive en transmit signaal hebben elk hun eigen zwevende nul niveau, wat niet het geval is bij reguliere RS232) is het mogelijk RS232 compatibele apparatuur middels deze interface te verbinden omdat de spanningniveaus van de bit treinen in hetzelfde bereik vallen. Waar de RS232 standaard met name gefocust was op de verbinding van DTE, data terminal equipment (computers, printers etc.) met DCE, data communication equipment (modems), was MMJ vooral bedoeld voor het verbinden van twee DTE’s onderling.

    RS232 DB9 pintoewijzing
    RS232 DB9 pintoewijzing
    DEC MMJ pintoewijzing
    DEC MMJ pintoewijzing

    Lees verder  Bericht ID 26111