LABORATORIM ELEKTRONICZNYCH KŁADÓW POMIAROWYCH I WYKONAWCZYCH Badanie detektorów szczytoch
Cel ćwiczenia Poznanie zasady działania i właściwości detektorów szczytoch Wyznaczane parametry Wzmocnienie detektora szczytu K u określone jest ono stosunkiem napięcia na jściu do napięcia na wejściu układu Wzmocnienie detektora szczytu jest więc iloczynem współczynników wzmocnienia wtórników napięcioch zastosowanych w tym układzie, jeżeli one stępują Najczęściej przyjmuje się, że wzmocnienie to jest równe jeden, jednak ze względu na rzeczywiste parametry wzmacniaczy, czy też zastosowanie obwodów sprzężenia zwrotnego, wartość ta jest mniejsza od jedności Przy zastosowaniu rezystorów w odpowiedniej konfiguracji połączeń, wartość tego współczynnika można zwiększyć do żądanej wartości, większej od jeden K u we Dokładność jest kolejna wielkością charakteryzującą detektory szczytu, i jest ona definiowana jako błąd zapamiętanego sygnału jściowego, który im jest mniejszy tym lepszy, a który jest określony wzorem we max we max *% 2
2 Przebieg ćwiczenia 2 Badanie szeregowego detektora wartości szczytowej Na rys pokazano schemat układu do badań szeregowego detektora szczytowego D C we Oscyloskop Rys Schemat układu do badań szeregowego detektora szczytowego 2 Badanie charakterystyki przejściowej Należy znaczyć eksperymentalnie statyczną charakterystykę przetwarzania = f( we ) dla f =const (f = Hz, Hz, Hz) Zastosować sinusoidalny sygnał wejścio Amplitudę napięcia we zmieniać w zakresie od V do + V (stosując krok, i,v) Wartość amplitudy napięcia odczytywać na świetlaczu generatora Rezystancję obciążenia stanowi równoległe połączenie wejścia oscyloskopu i woltomierza Wyniki zamieścić w tabeli, znaczyć wartości współczynników K, δ i przedstawić kres charakterystyki = f( we ) Sprawdzić (za pomocą oscyloskopu) od jakiej wartości częstotliwości sygnału wejściowego pomijalny jest wpływ tętnień Jeżeli niki będą kazywały znaczący rozrzut wartości na wskutek tętnień, to należy je traktować jako bezużyteczne i pominąć w zestawieniu Tab f we K δ Hz V V V/V % 3
22 Badanie parametrów dynamicznych detektora a) Badanie charakterystyki częstotliwościowej Wyznaczyć eksperymentalnie charakterystykę amplitudową detektora szczytowego G = f(f) dla we = const (zastosować wartość amplitudy we = V), gdzie: G, Hz wartość amplitudy sygnału jściowego dla Hz Hz (traktowana jako odniesienie), wartość sygnału jściowego dla nastawionej częstotliwości f Badania przeprowadzić dla częstotliwości sygnału wejściowego z zakresu Hz do 2 MHz Amplitudę napięcia wejściowego należy kontrolować za pomocą oscyloskopu bezpośrednio na wejściu detektora zwłaszcza dla ższych wartości częstotliwości pojemność kabla może spowodować zmniejszenie wartości amplitudy sygnału wejściowego Wykres charakterystyki konać w jednostkach względnych G, oś częstotliwości skalować w skali logarytmicznej b) Badanie zwisu Hz Odłączyć źródło sygnału wejściowego i począwszy od tego momentu należy odczytywać wartości napięcia jściowego w funkcji czasu Do pomiaru czasu zastosować stoper 4
22 Badanie właściwości detektora szczytowego ze wzmacniaczem operacyjnym Na rys 2 pokazano schemat do badań układu detektora szczytowego na wzmacniaczu operacyjnym D Oscyloskop we C Rys 2 kład do badań detektora szczytowego na wzmacniaczu operacyjnym 22 Badanie właściwości statycznych a) Pomiar jściowego napięcia niezrównoważenia Należy odłączyć generator Wejście przetwornika połączyć z masą ( we = V) i dokonać pomiaru wartości jściowego napięcia niezrównoważenia b) Badanie charakterystyki przejściowej Należy znaczyć eksperymentalnie statyczną charakterystykę przetwarzania = f( we ) dla f =const (f= Hz, Hz, Hz) Zastosować sinusoidalny sygnał wejścio Amplitudę napięcia we zmieniać w zakresie od V do + V (stosując krok, i,v) Wartość amplitudy napięcia odczytywać na świetlaczu generatora Wyniki zamieścić w tabeli 2, znaczyć wartości współczynników K, δ i przedstawić kres charakterystyki = f( we ) Sprawdzić (za pomocą oscyloskopu) od jakiej wartości częstotliwości sygnału wejściowego pomijalny jest wpływ tętnień spowodowanych rozładowaniem kondensatora Jeżeli niki będą kazywały znaczący rozrzut wartości na wskutek tętnień, to należy je traktować jako bezużyteczne i pominąć w zestawieniu Tab 2 f we K δ Hz V V V/V %
222 Badanie właściwości dynamicznych a) Badanie charakterystyki częstotliwościowej Wyznaczyć eksperymentalnie charakterystykę amplitudową detektora szczytowego G = f(f) dla we = const (na przykład zastosować wartość amplitudy we = V), gdzie: G, Hz wartość amplitudy sygnału jściowego Hz dla Hz (traktowana jako odniesienie), wartość sygnału jściowego dla nastawionej częstotliwości f Badania przeprowadzić dla częstotliwości sygnału wejściowego z zakresu Hz do khz Amplitudę napięcia wejściowego należy kontrolować za pomocą oscyloskopu bezpośrednio na wejściu detektora zwłaszcza dla ższych wartości częstotliwości pojemność kabla może spowodować zmniejszenie wartości amplitudy sygnału wejściowego Wykres charakterystyki konać w jednostkach względnych G, oś częstotliwości skalować w skali logarytmicznej b) Badanie zwisu Hz Odłączyć źródło sygnału wejściowego i począwszy od tego momentu należy odczytywać wartości napięcia jściowego w funkcji czasu Do pomiaru czasu zastosować stoper 6