Badanie układów aktywnych część II

Transkrypt

1 Ćwiczenie nr 10 Badanie układów aktywnych część II Cel ćwiczenia. Zapoznanie się z czwórnikami aktywnymi realizowanymi na wzmacniaczu operacyjnym: układem różniczkującym, całkującym i przesuwnikiem azowym, ich charakterystykami amplitudowymi i azowymi. 2. Program badań Stosowane przyrządy pomiarowe i panele - zasilacz stabilizowany napięcia stałego - wzmacniacze operacyjne - generator unkcyjny HP 33120A - oscyloskop HP 54603B - rezystor dekadowy - kondensator 0.1µF - rezystor 10kΩ (sztuk 2) 2.1. Układ różniczkujący. Określić charakterystykę częstotliwościową układu przy zasilaniu sinusoidalnym U wy =ϕ(), przy Uwe = const. Połączyć układ jak na rys Rys Schemat układu różniczkującego do badania charakterystyk amplitudowo-azowych Na generatorze unkcyjnym ustalić: 1

2 - wartość napięcia zasilającego na U= 1V Zmieniać wartość częstotliwości na generatorze w zakresie od Hz, dokonując pomiarów napięcia wyjściowego z układu. Wyniki pomiarów zanotować w tabeli oraz na ich podstawie wykreślić charakterystykę U wy =ϕ() Tabela [Hz] Uwe= Określić charakterystykę układu przy zasilaniu sinusoidalnym U wy = ϕ(u we ), przy = const. Na generatorze unkcyjnym ustalić: - częstotliwość sygnału wejściowego ustalić na 500Hz, Zmieniać wartość napięcia wyjściowego z generatora w zakresie 0.35V 2.5V, dokonując podstawie wykreślić charakterystykę U w y = ϕ(u we ) Tabela = Uwe Dokonać obserwacji na oscyloskopie odpowiedzi układu na wymuszenie prostokątne. Na generatorze ustalić przebieg prostokątny. Dokonać obserwacji na oscyloskopie odpowiedzi układu w dziedzinie czasu na wymuszenie trójkątne Na generatorze ustalić przebieg trójkątny Układ całkujący. Określić charakterystykę częstotliwościową układu przy zasilaniu sinusoidalnym U wy = (), przy U we = const. Połączyć układ jak na rys

3 Rys Schemat układu całkującego do badania charakterystyk amplitudowo-azowych Tabela U we = [Hz] Na generatorze unkcyjnym ustawić: - wartość napięcia zasilającego na U= 1V Zmieniać wartość częstotliwości na generatorze w zakresie od Hz, dokonując podstawie wykreślić charakterystykę U wy = () Określić charakterystykę przenoszenia układu przy zasilaniu sinusoidalnym U wy = (U we ), przy = const. Na generatorze unkcyjnym ustawić: - częstotliwość sygnału wyjściowego ustalić na 500Hz Zmieniać wartość napięcia wyjściowego z generatora w zakresie 0.35V 2.5V, dokonując podstawie wykreślić charakterystykę U wy = (U we ) Tabela = Uwe 3

4 Dokonać obserwacji na oscyloskopie odpowiedzi układu na wymuszenie prostokątne. Na generatorze ustalić przebieg prostokątny. Dokonać obserwacji na oscyloskopie odpowiedzi układu na wymuszenie trójkątne Na generatorze ustalić przebieg trójkątny Badanie przesuwnika azowego. Połączyć układ zgodnie ze schematem przedstawionym na rys U U C=0,1 Rys Schemat ideowy układu przesuwnika azowego Wartość rezystancji R przyjąć 5kΩ Na generatorze unkcyjnym ustawić: - wartość napięcia zasilającego na U= 200 mv Zmieniać wartość częstotliwości na generatorze w zakresie od 50Hz 5 khz, dokonując pomiarów napięcia wyjściowego z układu. Wyniki pomiarów zanotować w tabeli oraz na ich podstawie wykreślić charakterystykę U wy = () Tabela 10.5 Określić charakterystykę częstotliwościową układu U 2 = () oraz ϕ = (R ϕ ), przy U we = const. U WE = ; R = [khz] [mv] Tabela 10.6 = R [kω] t [µs] t - czasowe przesuniecie azy sygnalu wyjsciowego wzgledem sygnalu wejsciowego Określić charakterystykę układu U wy = (U we ), przy = const Na generatorze unkcyjnym ustawić: - częstotliwość sygnału wyjściowego ustalić na 1 khz 4

5 Zmieniać wartość napięcia wyjściowego z generatora w zakresie V, dokonując podstawie wykreślić charakterystykę U wy = (U we ) Dokonać obserwacji na oscyloskopie napięcia wejściowego i wyjściowego, określić zależność amplitudy i przesunięcia kątowego od wartości rezystora Rϕ przy ustalonej częstotliwości. Na generatorze unkcyjnym ustawić: - częstotliwość sygnału wyjściowego ustalić na 1 khz Zmieniać wartość rezystancji R w zakresie kω, dokonując pomiarów przesunięcia azy sygnału wyjściowego do wejściowego, narysować tą charakterystykę. 3 Opracowanie wyników Na podstawie przeprowadzonych badań należy: - wykreślić charakterystyki U WY =(), - narysować odpowiedzi czasowe układów na wymuszenie prostokątne, - wykreślić zależność ϕ=(r) 5