Massa oscilloscopio diversa da massa GDF: possibile?

[arod]

Buongiorno! Sono nuovo qui e spero che mi aiutere a risolvere un dubbio sul corretto utilizzo della massa dell'oscilloscopio.

Un libro di testo che utilizzo propone un'esperienza per visualizzare all'oscilloscopio la caratteristica del diodo che non mi convince proprio. Lo schema è il seguente:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

E' un circuito molto semplice con un generatore di funzione, una resistenza R1 che limita la corrente, il diodo e una resistenza "amperometrica" R2 ai cui capi prelevare una cdt proporzionale alla corrente. I conduttori tratteggiati sono i segnali utilizzati per tracciare la caratteristica all'oscilloscopio (CH1 è la x e CH2 la y).

Non mi convince il fatto che il testo indichi due masse distinte per il GDF e l'oscilloscopio. Entrambi gli strumenti dovrebbero avere la massa a terra attraverso l'alimentazione quindi le due masse dovrebbero coincidere. Non è fatto nessun cenno a masse flottanti, trasformatori di isolamento, strumenti a batteria o altro.

Mi chiedo:

• può funzionare un circuito del genere? Non devono essere sempre coincidenti le masse?
• Non è in corto R2? Che succede nel peggiore dei casi?
• possibile che un libro di testo suggerisca un circuito del genere?

[DirtyDeeds]

Un libro di testo che utilizzo

Titolo e autore?

Non mi convince il fatto che il testo indichi due masse distinte per il GDF e l'oscilloscopio.

Se le indica come distinte allora va bene, almeno in linea di principio: implica che non puoi usare un generatore di funzioni e un oscilloscopio entrambi riferiti a terra.

Entrambi gli strumenti dovrebbero avere la massa a terra attraverso l'alimentazione quindi le due masse dovrebbero coincidere.

Sì, normalmente è così.

Non è fatto nessun cenno a masse flottanti, trasformatori di isolamento, strumenti a batteria o altro.

Diciamo che il cenno è (oscuramente) implicito nel fatto che il testo dica che i due strumenti devono avere riferimenti separati. Sicuramente l'autore avrebbe fatto meglio ad aggiungere due parole sul come ottenere tale separazione con gli strumenti comuni che tipicamente hanno il riferimento a terra (p.es. con un trasformatore all'uscita del generatore).

possibile che un libro di testo suggerisca un circuito del genere?

Sì, ma sarebbe stato meglio avesse fornito una spiegazione più completa.

[arod]

Un libro di testo che utilizzo

Titolo e autore?

Elettrotecnica ed Elettronica, Ambrosini.

Devo precisare che in questa prova il testo propone inizialmente di rilevare la caratteristica usando la stessa massa per i due strumenti (scambiando le posizioni di CH2 e della massa dell'oscilloscopio nello schema) e cosiderando la cdt su R2 trascurabile. Poi suggerisce come procedere per una misura più precisa con masse distinte. C'è da dire però che la stessa soluzione è proposta in altre esperienze.

Non mi convince il fatto che il testo indichi due masse distinte per il GDF e l'oscilloscopio.

Se le indica come distinte allora va bene, almeno in linea di principio: implica che non puoi usare un generatore di funzioni e un oscilloscopio entrambi riferiti a terra.

Ok, ma normalmente la situazione è proprio questa... almeno io ho sempre usato strumenti riferiti a terra.

Entrambi gli strumenti dovrebbero avere la massa a terra attraverso l'alimentazione quindi le due masse dovrebbero coincidere.

Sì, normalmente è così.

Non è fatto nessun cenno a masse flottanti, trasformatori di isolamento, strumenti a batteria o altro.

Diciamo che il cenno è (oscuramente) implicito nel fatto che il testo dica che i due strumenti devono avere riferimenti separati. Sicuramente l'autore avrebbe fatto meglio ad aggiungere due parole sul come ottenere tale separazione con gli strumenti comuni che tipicamente hanno il riferimento a terra (p.es. con un trasformatore all'uscita del generatore).

possibile che un libro di testo suggerisca un circuito del genere?

Sì, ma sarebbe stato meglio avesse fornito una spiegazione più completa.

Il punto è che nel testo non c'è nessuna spiegazione da nessuna parte su come ottenere una tale separazione e non viene nemmeno sollevato il problema. Non l'ho ancora messa in pratica ma immagino che senza predisporre accorgimenti particolari e seguendo alla lettera il testo la misura non funzioni.

Qual è la soluzione migliore, anche dal punto di vista della sicurezza, per separare le due masse? Alternative al trasformatore?

Grazie!

[DirtyDeeds]

Alternative al trasformatore?

Si può usare un amplificatore differenziale per misurare la tensione ai capi di . Oppure la misura di corrente può essere fatta con un amplificatore di transresistenza.

Tale metodo di misura è comunque adatto solo per piccoli intervalli di corrente; per correnti più alte la caratterizzazione andrebbe fatta per mezzo di impulsi brevi per non fare aumentare la temperatura di giunzione.

[carloc]

Oltre le cose giustissime già dette aggiungerei che...
l'alternativa al trasformatore è il trasformatore soltanto

Mi spiego, volendo fare realmente questa esperienza si potrebbe non usare un generatore di funzioni ma soltanto un piccolo trasformatore rete tipo 230V/9V.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

La forma d'onda non influenza praticamente la misura, non usando una rampa ma una sinusoide si ha solo una leggera non uniformità della luminosità della traccia neanche facile a vedere.

D'altra parte si ha il vantaggio di usare un piccolo trasformatore bassa tensione che forse è più comune nella junk-box.

Poi ci si potrebbe anche accorgere che magari shunt (R2) e resistenza di limitazione della corrente (R1) potrebbero essere una sola resistenza ....

e montare questo invece

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

questa "modifica", che si può ovviamente fare anche usando il generatore di funzioni- ha il vantaggio di aumentare al massimo possibile la sensibilità della misura di corrente (1V/1mA contro 5mV/1mA del primo) e quindi riduce il peso relativo di eventuali rumori e derive introdotte dall'oscilloscopio e permette di spingere l'analisi a correnti molto più basse .

[arod]

Grazie a tutti per le risposte.