b) Zastosować powyższe układy RC do wykonania operacji analogowych: różniczkowania, całkowania

Transkrypt

1 Instrukcja do ćwiczenia UKŁADY ANALOGOWE (NKF) 1. Zbadać za pomocą oscyloskopu cyfrowego sygnały z detektorów przedmiotów Det.1 oraz Det.2 (umieszczonych na spadkownicy). W menu MEASURE są dostępne komendy inicjujące żądane pomiary. 2. Określić skład widmowy następujących sygnałów: stałego +5V, sinusoidalnego o amplitudzie 1V i częstotliwości 1kHz oraz TTL o częstotliwości 1 khz. Należy posłużyć się komendą FFT (szybka transformata Fouriera) z menu MATH oscyloskopu cyfrowego. 3. Obejrzeć figury Lissajou podając sygnał z generatora (i dwóch generatorów) na odpowiednie wejścia oscyloskopu cyfrowego pracującego w formacie Y-X (co to jest czas spójności?). 4. Zbadać własności układów RC: a) Znaleźć charakterystykę częstotliwościową powyższych filtrów i porównać teoretyczne częstotliwości charakterystyczne z doświadczalnymi; należy pamiętać o różnicy między ω i f. Pomiary radzimy wykonać w dwóch etapach: - szybkie (zgrubne) przemiatanie całego zakresu częstotliwości, - dokładne pomiary z ich zagęszczeniem wokół punktów charakterystycznych, łącznie do 20 punktów doświadczalnych; wykresy najlepiej sporządzić w skali logarytmicznej lub półlogarytmicznej. b) Zastosować powyższe układy RC do wykonania operacji analogowych: różniczkowania, całkowania i uśredniania. UWAGA: Lutowanie układów musi być staranne; przed ostatecznym montażem końcówki elementów elektronicznych winny być ocynowane. Nie wolno giąć końcówek w odległości mniejszej niż 1 cm od elementu. Poniższe rysunki pokazują sposób lutowania i prawidłowy wygląd połączenia. 1

2 5. Zbadać własności równoległego układu rezonansowego. Określić częstotliwość rezonansową i dobroć badanego układu. Pomiary wykonujemy oscyloskopem ustawionym w formacie Y-T. Niezbędne funkcje pomiarowe wywołujemy z menu MEASURE. Do synchronizacji oscyloskopu należy użyć sygnału z generatora, a nie z obwodu LC (dlaczego?). Układ rezonansowy połączyć z oscyloskopem kablem koncentrycznym. Powtórzyć pomiar z użyciem sondy pomiarowej (zamiast kabla) i porównać przebiegi. (Czy właściwości układu LC zależą od obciążenia przyłączonego do niego?) Przy pomiarze dobroci stosować symetryczną falę prostokątną o częstotliwości ca 200 Hz (obserwujemy drgania gasnące). 6. Za pomocą omomierza ustalić położenie katody i anody otrzymanych diod półprzewod- nikowych. Znaleźć charakterystyki prądowo-napięciowe diod posługując się poniższym schematem pomiarowym (format wyświetlania oscyloskopu Y-X). do oscyloskopu (kanał 1) do oscyloskopu (kanał 2) Wykorzystując funkcję oscyloskopu odejmowanie sygnałów obejrzeć przebiegi napięcia na diodach. (Czy własności prostownicze zależą od kierunku włączenia diody?) Zbadać własności prostownicze diod w funkcji częstotliwości sygnału wejściowego. Czy w otrzymanym zestawie jest dioda germanowa? 2

3 7. Zbudować w oparciu o układ scalony LM 318 (lub równoważny) wzmacniacz operacyjny o wzmocnieniu (napięciowym) K = 100 oraz o wzmocnieniu K = 100. Dla jednego z nich znaleźć charakterystykę amplitudową oraz częstotliwościową. W obu wypadkach R 1 = 510 Ω. Napięcie zasilające wg wyboru. Przy zdejmowaniu charakterystyki amplitudowej wykorzystać oscyloskop ustawiony w formacie Y-X. Na płytce montażowej należy zastosować blokowanie zasilania za pomocą kondensatorów 50 µf i 10 nf wg wskazówek asystenta! Należy sprawdzić wielkość napięcia wyjściowego przy U WE = 0. (Czy oporność wejściowa obu wzmacniaczy jest taka sama?) Obok jest przedstawiony widok z góry wzmacniacza operacyjnego LM 318 firmy National Semiconductor Corp. U + oraz U oznaczają dodatnie i ujemne napięcie zasilające; komp. oznacza wejścia kompensujące (zerowanie). Podstawowe dane techniczne:! pasmo przenoszenia 15 MHz,! zasilanie od ± 5 V do ± 20 V,! zabezpieczenie przed przeciążeniem,! wewnętrzna kompensacja częstotliwościowa. Uwaga: szczegółowe dane można uzyskać od asystenta. 8. Zbudować i sprawdzić działanie jednego z wybranych układów: całkującego, różniczkującego lub uśredniającego. Należy posłużyć się schematem podanym przez asystenta. 3

4 9. Zbudować wzmacniacz operacyjny nieodwracający o wzmocnieniu regulowanym w zakresie Sprawdzić niezawodność jego działania. Po podłączeniu anteny znaleźć sygnał Warszawy I. (Jaka jest częstotliwość i długość fali radiostacji Warszawa I pracującej na falach długich?) 10. Zbudować według załączonego schematu radio AM odbierające sygnał stacji radiowej Warszawa I. Znając dane techniczne tranzystora BC107 (także parametry innych elementów) dobrać wielkość opornika bazowego we wzmacniaczu mocy. Wszelkie połączenia radzimy prowadzić najkrótszą drogą. Zimne luty są niedopuszczalne. Budowę należy prowadzić etapami, sprawdzając działanie każdego bloku przed podłączeniem następnego. W szczególności obejrzeć na oscyloskopie przebiegi na wyjściu wzmacniacza antenowego, po prostowaniu, po pełnej detekcji i na głośniku. (Czy działanie radia zależy od kierunku włączenia diody detekcyjnej?) 11. Zademonstrować odbiór audycji ze stacji Warszawa I. 4

5 LM 318 Widok z góry 5