Instrukcja UKŁADY ELEKTRONICZNE 2 (TZ1A )

Podobne dokumenty
Politechnika Białostocka

Politechnika Białostocka

WIECZOROWE STUDIA NIESTACJONARNE LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH

Badanie wzmacniacza operacyjnego

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Badanie liniowych układów ze wzmacniaczem operacyjnym (2h)

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Elektronika. Wzmacniacz tranzystorowy

Politechnika Białostocka

WZMACNIACZ OPERACYJNY

Elektronika. Wzmacniacz operacyjny

TECHNIKA CYFROWA ELEKTRONIKA ANALOGOWA I CYFROWA. Układy czasowe

Politechnika Białostocka

Ćw. 5 Wzmacniacze operacyjne

LABORATORIUM ELEKTRONIKA I ENERGOELEKTRONIKA BADANIE GENERATORÓW PRZEBIEGÓW PROSTOKĄTNYCH I GENERATORÓW VCO

Stabilizacja napięcia. Prostowanie i Filtracja Zasilania. Stabilizator scalony µa723

Politechnika Białostocka

LABORATORIUM. Technika Cyfrowa. Badanie Bramek Logicznych

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Badanie wzmacniacza różnicowego i określenie parametrów wzmacniacza operacyjnego

Modulatory PWM CELE ĆWICZEŃ PODSTAWY TEORETYCZNE

Wzmacniacz operacyjny

Politechnika Białostocka

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Wzmacniacze, wzmacniacze operacyjne

Ćwiczenie 21 Temat: Komparatory ze wzmacniaczem operacyjnym. Przerzutnik Schmitta i komparator okienkowy Cel ćwiczenia

Podstawy Elektroniki dla Teleinformatyki. Generator relaksacyjny

Laboratorium Elektroniczna aparatura Medyczna

Uniwersytet Pedagogiczny

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

STABILIZATORY NAPIĘCIA I PRĄDU STAŁEGO O DZIAŁANIU CIĄGŁYM Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Zastosowania liniowe wzmacniaczy operacyjnych

Ćwiczenie 22. Temat: Przerzutnik monostabilny. Cel ćwiczenia

Badanie przerzutników astabilnych i monostabilnych

LABORATORIUM TECHNIKA CYFROWA BRAMKI. Rev.1.0

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Wzmacniacze operacyjne

Ćw. 9 Przerzutniki. 1. Cel ćwiczenia. 2. Wymagane informacje. 3. Wprowadzenie teoretyczne PODSTAWY ELEKTRONIKI MSIB

Rys.1. Układy przełączników tranzystorowych

Laboratorium Analogowych Układów Elektronicznych Laboratorium 4

U 2 B 1 C 1 =10nF. C 2 =10nF

Politechnika Białostocka

Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.

ELEMENTY ELEKTRONICZNE. Układy polaryzacji i stabilizacji punktu pracy tranzystora

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Generator relaksacyjny

Przetworniki AC i CA

Ćw. 6 Generatory. ( ) n. 1. Cel ćwiczenia. 2. Wymagane informacje. 3. Wprowadzenie teoretyczne PODSTAWY ELEKTRONIKI MSIB

ELEMENTY ELEKTRONICZNE TS1C

Ćw. 8 Bramki logiczne

ELEKTRONIKA. Generatory sygnału prostokątnego

Politechnika Białostocka

Generatory sinusoidalne LC

Ćw. 3: Wzmacniacze operacyjne

Zastosowania nieliniowe wzmacniaczy operacyjnych

PODSTAWY ELEKTRONIKI TEMATY ZALICZENIOWE

Laboratorium z Układów Elektronicznych Analogowych

WZMACNIACZE OPERACYJNE Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

ĆWICZENIE 2 Wzmacniacz operacyjny z ujemnym sprzężeniem zwrotnym.

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych

Skrócony opis dostępnych na stanowiskach studenckich makiet laboratoryjnych oraz zestawu elementów do budowy i badań układów elektronicznych

LABORATORIUM ELEKTRONIKA. Opracował: mgr inż. Tomasz Miłosławski

Ćw. 7 Przetworniki A/C i C/A

Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Zakład Energoelektroniki i Sterowania Laboratorium energoelektroniki

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych wzmacniacz odwracający i nieodwracający

PRZERZUTNIKI BI- I MONO-STABILNE

Temat: Wzmacniacze operacyjne wprowadzenie

BADANIE PRZERZUTNIKÓW ASTABILNEGO, MONOSTABILNEGO I BISTABILNEGO

Spis treści Przełączanie złożonych układów liniowych z pojedynczym elementem reaktancyjnym 28

1 Badanie aplikacji timera 555

Liniowe układy scalone. Elementy miernictwa cyfrowego

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 9

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Badanie generatorów sinusoidalnych (2h)

A-2. Filtry bierne. wersja

UKŁADY RC oraz TIMER 555

DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE

Badanie dławikowej przetwornicy podwyŝszającej napięcie

UKŁADY ELEKTRONICZNE Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Badanie transoptora

Laboratorium Analogowych Układów Elektronicznych Laboratorium 6

UKŁADY PRZEKSZTAŁCAJĄCE

Wzmacniacze napięciowe z tranzystorami komplementarnymi CMOS

Sztuka elektroniki. Cz. 1 / Paul Horowitz, Winfield Hill. wyd. 10. Warszawa, Spis treści

Politechnika Białostocka

Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Zakład Energoelektroniki i Sterowania Laboratorium energoelektroniki

Wzmacniacze różnicowe

WZMACNIACZE OPERACYJNE Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

TRANZYSTORY BIPOLARNE

Politechnika Białostocka

Przerzutnik monostabilny z wykorzystaniem układu typu "555"

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 10

Generatory przebiegów niesinusoidalnych

Układ elementarnej pamięci cyfrowej

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

Scalony stabilizator napięcia typu 723

Detektor Fazowy. Marcin Polkowski 23 stycznia 2008

Przerzutnik astabilny z wykorzystaniem układu typu "555"

Własności i zastosowania diod półprzewodnikowych

Liniowe układy scalone. Komparatory napięcia i ich zastosowanie

CHARAKTERYSTYKI BRAMEK CYFROWYCH TTL

Tranzystory bipolarne. Podstawowe układy pracy tranzystorów.

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Liniowe stabilizatory napięcia

Transkrypt:

Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: UKŁADY ELEKTRONICZNE (TZA500 0) UKŁADY FORMOWANIA IMPULSÓW BIAŁYSTOK 00

UKŁADY FORMOWANIA IMPULSÓW. WPROWADZENIE Tematem ćwiczenia jest badanie kilku podstawowych aplikacji układów formowania impulsów. Układy formowania zbudowane zostały przy uŝyciu wzmacniaczy operacyjnych oraz komparatorów. W elektronice zarówno analogowej jak i cyfrowej często zachodzi konieczność kształtowania i generacji róŝnych przebiegów. Ćwiczący ma moŝliwość zapoznania się z kilkoma układami formowani impulsów. Ćwiczący moŝe równieŝ samodzielnie zbudować układ całkujący lub róŝniczkujący oraz bardziej skomplikowany układ formowania.. CEL I ZAKRES ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO Celem ćwiczenia jest zbadanie elementarnych układów przekształcających sygnały oraz zbudowanie i zbadanie układów funkcjonalnych składających się z układów elementarnych.. METODYKA BADAŃ a) opis stanowiska badawczego GND -V R k D UKŁADY FORMOWANIA IMPULSÓW DETEKTOR PRZEJŚCIA NAPIĘCIA PRZEZ ZERO -V R R,k,k R D 0k US A LM 9 A PROSTOWNIK DWUPOŁÓWKOWY UKŁAD CAŁKUJĄCY UKŁAD RÓśNICZKUJĄCY LM9 5 US LM R 0k US B LM 9 B KOMPARATOR Z HISTEREZĄ -V R9 0k R,k C 00n US5 P 0k LM US LM LM P,k -V R0 0 C 00n LM R,k UKŁAD GENERUJĄCY NAPIĘCIE PIŁOKSZTAŁTNE C 0n T BF5 R5 0k D -V PRZERZUTNIK MONOSTABILNY TL0 P 00k C Vcc (+)TRI (-)TRI AST C RC CD0 CD0 AST CLR -V R OSC REtri Vss 5 9 US TL0 0 R US t =, R C t OSC =, R C Rys. Widok makiety do przeprowadzania ćwiczenia.. Uwagi ogólne. Ćwiczenie Układy formowania impulsów wykonywane jest przy pomocy makiety przedstawionej na rys.. Makieta powinna być zasilana napięciem symetrycznym +/ V. Trzy przewody zasilające naleŝy doprowadzić z zewnętrznego zasilacza do gniazd bananowych oznaczonych, GND, V.

UWAGA: Doprowadzenie do makiety większych napięć zasilających niŝ +/ V, lub zamiana polaryzacji tych napięć moŝe doprowadzić do uszkodzenia makiety. Ćwiczący ma moŝliwość łączenia róŝnych konfiguracji układu badanego za pomocą przewodów o róŝnej długości zakończonych małymi wtykami bananowymi. Generalnie na makiecie została przyjęta zasada, Ŝe gniazda połączone do wejść układów oznaczone są kolorem Ŝółtym, a gniazda dołączone do wyjść układów mają kolor zielony. Kolorem czerwonym oznaczony jest plus zasilania (), kolorem niebieskim minus ( V). Masa układu oznaczona jest kolorem czarnym. Makieta ćwiczenia zawiera następujące bloki: detektor przejścia napięcia przez zero, układ generujący napięcie piłokształtne, prostownik dwupołówkowy, komparator z histerezą, przerzutnik monostabilny, układ całkujący (lub róŝniczkujący).. Układ całkujący (lub róŝniczkujący). UKŁAD CAŁKUJĄCY UKŁAD RÓśNICZKUJĄCY Ćwiczący ma moŝliwość zbudowania prostego układu całkującego lub róŝniczkującego. W zaleŝności od typu układu w odpowiednich podstawkach naleŝy umieścić wymienne rezystory i kondensatory. Zestaw elementów RC dostępny jest w laboratorium. Rys.. Układ całkujący (lub róŝniczkujący).. Prostownik dwupołówkowy. PROSTOWNIK DWUPOŁÓWKOWY Prostownik dwupołówkowy słuŝy do wyprostowania sygnału sinusoidalnego doprowadzonego z zewnętrznego generatora. Rys.. Prostownik dwupołówkowy.

. Detektor przejścia napięcia przez zero. Detektor przejścia napięcia przez zero zbudowany został przy uŝyciu dwóch komparatorów umieszczonych w układzie scalonym LM 9. Pierwszy z komparatorów porównuje napięcie wejściowe ze stałym napięciem około 0, V. (a więc napięciem progowym DETEKTOR PRZEJŚCIA NAPIĘCIA PRZEZ ZERO diody D). Drugi z LM9 komparatorów słuŝy do R odwrócenia w fazie przebiegu k R R wyjściowego z pierwszego,k,k komparatora. D -V US A LM 9 A 5 US B LM 9 B Rys.. Detektor przejścia napięcia przez zero. 5. Układ generujący napięcie piłokształtne. Układ generujący napięcie piłokształtne opiera się o wtórnik napięciowy zbudowany przy uŝyciu wzmacniacza operacyjnego TL0 oraz źródła prądowego wykonanego na tranzystorze polowym BF5. UKŁAD GENERUJĄCY NAPIĘCIE PIŁOKSZTAŁTNE Zasada działania układu polega na rozładowywaniu TL0 kondensatora C stałym prądem źródła R US prądowego. Nachylenie D 0k TL0 zbocza opadającego C 0n -V T BF5 R5 0k D P 00k -V zaleŝy od szybkości rozładowywania pojemności, a w tym układzie od nastawy potencjometru P. Rys. 5. Układ generujący napięcie piłokształtne.

. Komparator z histerezą. Komparator z histerezą wykonany został przy uŝyciu dwóch komparatorów LM. US LM R 0k KOMPARATOR Z HISTEREZĄ -V R9 0k R,k LM P 0k US LM -V LM R,k Pierwszy z komparatorów porównuje napięcie wejściowe ze stałym napięciem pochodzącym z wyjścia stabilizatora LM. Drugi z komparatorów słuŝy do odwrócenia w fazie przebiegu wyjściowego z pierwszego komparatora oraz dopasowania poziomów napięć do poziomów zgodnych ze standardem CMOS. Potencjometr P słuŝy do ustawiania szerokości histerezy, a potencjometr P do ustawiania wartości napięcia na wyjściu stabilizatora LM. wejściowego. Stosować go naleŝy w przypadkach gdy pojawi się trudność z precyzyjnym ustawieniem wartości napięć wejściowych. C 00n US5 LM P,k R0 0 C 00n Rys.. Komparator z histerezą.. Przerzutnik monostabilny. Przerzutnik monostabilny wykonany przy uŝyciu układu CMOS CD0 umoŝliwia formowanie impulsów o określonym PRZERZUTNIK MONOSTABILNY (+)TRI C Vcc AST C CD0 RC R 0 CD0 (-)TRI OSC AST CLR REtri Vss 5 9 R US t =, R C t OSC =, R C czasie trwania. Czas trwania impulsu na wyjściu przerzutnika zaleŝy od wartości elementów zewnętrznych C i R. Elementy te dobierają ćwiczący. Układ przerzutnika posiada moŝliwość wyzwalania zarówno narastającym jak i opadającym zboczem sygnału wejściowego. Regulowane źródło napięciowe wykonane zostało przy pomocy źródła napięcia odniesienia TL. Źródło napięciowe w układzie wzmacniacza róŝnicowego słuŝy do zadawania napięć wejściowych przy pomiarach wzmocnień róŝnicowego i sumacyjnego. Rys.. Przerzutnik monostabilny. 5

b) przebieg realizacji eksperymentu. Badanie układu całkującego i róŝniczkującego. NaleŜy zdjąć oscylogramy sygnałów wyjściowych układu róŝniczkującego i całkującego przy pobudzaniu impulsem prostokątnym o dodatniej polaryzacji. Częstotliwość impulsów kh, wypełnienie /. Układy zbadać przy trzech wartościach stałych czasowych ~ 0, T, T, 0T. (T - okres impulsów).. Badanie ogranicznika na diodzie Zenera. Zmontować układ ogranicznika na diodzie Zenera. Na wejście podać przebieg sinusoidalny i trójkątny. Zdjąć oscylogramy.. Układ generujący impulsy o regulowanym przesunięciu względem przejścia przez zero napięcia sieci. Korzystając z układów elementarnych zawartych w makiecie zbudować układ na wyjściu którego otrzymujemy impulsy o regulowanym przesunięciu względem przejścia przez zero napięcia sieci. Wykorzystać kolejno operacje: a) formowania impulsów związanych z przejściem przez zero napięcia sieci, b) generację napięcia piłokształtnego z impulsów otrzymywanych w poprzednim układzie, c) porównywania - przy pomocy komparatora z histerezą - napięcia piłokształtnego z napięciem zadawanym z wyjścia układu LM. d) wyzwalania odpowiednim zboczem sygnału wyjściowego z komparatora układu uniwibratora Elementy wymienne i regulacyjne dobrać tak aby uzyskać maksymalny zakres przesuwania impulsów. Zdjąć zaleŝność przesuwania impulsu wyjściowego od napięcia sterującego. Określić nieliniowość przetwarzania.. Badanie układu częstotliwościomierza. Sygnał sinusoidalny w zakresie 00-000 Hz podać następującym operacjom: a) formowanie impulsów prostokatnych b) róŝniczkowanie c) wyzwalanie uniwibratora d) całkowanie z duŝą e) stałą czasową Zdjąć charakterystykę wartości napięcia wyjściowego od częstotliwości napięcia wejściowego. Określić nieliniowość przetwarzania. Sporządzić odpowiednie wykresy. c) prezentacja i analiza wyników badań W ćwiczeniu naleŝy zdjąć i przerysować (lub przesłać do komputera niezbędne oscylogramy). Wszystkie oscylogramy naleŝy opisać (wielkości mierzone, wartości, jednostki). Wyniki otrzymane z ćwiczenia naleŝy porównać z obliczeniami teoretycznymi. Na oscylogramach naleŝy nanieść przebiegi teoretyczne oraz styczne otrzymane z obliczeń.

. Wymagania BHP 5. Sprawozdanie studenckie. Sprawozdanie powinno zawierać: schematy ideowe i blokowe układów badanych wyniki pomiarowe i przerysowywane charakterystyki obliczenia wstępne i końcowe wnioski bezpośrednio dotyczące otrzymanych wyników pomiarowych. Literatura. Filipkowski A., Układy elektroniczne analogowe i cyfrowe. Warszawa 00.. Nosal Z., Baranowski J., Układy elektroniczne cz. I. /Układy analogowe i liniowe/ Warszawa 00.. Horowitz P., Hill W. Sztuka elektroniki cz. I. Warszawa 99.. Materiały katalogowe firm: Texas Instruments National Semiconductor Philips Opracował: mgr inŝ. Jarosław Boksz