INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk ul. Radzikowskiego 152, Kraków

Podobne dokumenty
PROFESJONALNY MULTIMETR CYFROWY ESCORT-99 DANE TECHNICZNE ELEKTRYCZNE

ZASADA DZIAŁANIA miernika V-640

Własności i zastosowania diod półprzewodnikowych

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

Badanie wzmacniacza operacyjnego

Laboratorium Elektroniczna aparatura Medyczna

Badanie diody półprzewodnikowej

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

KALIBRATOR - MULTIMETR ESCORT 2030 DANE TECHNICZNE

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

Podstawy użytkowania i pomiarów za pomocą MULTIMETRU

Instrukcja nr 6. Wzmacniacz operacyjny i jego aplikacje. AGH Zespół Mikroelektroniki Układy Elektroniczne J. Ostrowski, P. Dorosz Lab 6.

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Badanie obwodów z prostownikami sterowanymi

Przykładowe zadanie egzaminacyjne dla kwalifikacji E.20 w zawodzie technik elektronik

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

Zakłócenia równoległe w systemach pomiarowych i metody ich minimalizacji

INSTRUKCJA TECHNICZNA GENERATORA SYGNAŁÓW WIELKIEJ CZĘSTOTLIWOŚCI TYP PG 12D

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

MULTIMETR CYFROWY TES 2360 #02970 INSTRUKCJA OBSŁUGI

Pomiar podstawowych parametrów liniowych układów scalonych

Elektronika. Wzmacniacz operacyjny

Laboratorium Podstaw Pomiarów

(a) Układ prostownika mostkowego

UKŁADY PROSTOWNICZE 0.47 / 5W 0.47 / 5W D2 C / 5W

SILNIK INDUKCYJNY STEROWANY Z WEKTOROWEGO FALOWNIKA NAPIĘCIA

2. Który oscylogram przedstawia przebieg o następujących parametrach amplitudowo-czasowych: Upp=4V, f=5khz.

Pomiar podstawowych wielkości elektrycznych

Podstawy Elektroniki dla Teleinformatyki. Generator relaksacyjny

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

Nanoeletronika. Temat projektu: Wysokoomowa i o małej pojemności sonda o dużym paśmie przenoszenia (DC-200MHz lub 1MHz-200MHz). ang.

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

CEL ĆWICZENIA: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zastosowaniem diod i wzmacniacza operacyjnego

LABORATORIUM ELEKTRONICZNYCH UKŁADÓW POMIAROWYCH I WYKONAWCZYCH. Badanie detektorów szczytowych

SAMOCHODOWY MULTIMETR DIAGNOSTYCZNY AT-9945 DANE TECHNICZNE

Technik elektronik 311[07] moje I Zadanie praktyczne

Rys Schemat parametrycznego stabilizatora napięcia

MIERNIK RLC ESCORT ELC-132A DANE TECHNICZNE

MULTIMETR CYFROWY AX-100

Wzmacniacze operacyjne

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych Laboratorium 1

Stabilizacja napięcia. Prostowanie i Filtracja Zasilania. Stabilizator scalony µa723

Ćw. III. Dioda Zenera

Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie

Ćwiczenie 22. Temat: Przerzutnik monostabilny. Cel ćwiczenia

ĆWICZENIE NR 1 TEMAT: Wyznaczanie parametrów i charakterystyk wzmacniacza z tranzystorem unipolarnym

OBSŁUGA ZASILACZA TYP informacje ogólne

Liniowe stabilizatory napięcia

Zasilacze: prostowniki, prostowniki sterowane, stabilizatory

Ćwiczenie 7 PARAMETRY MAŁOSYGNAŁOWE TRANZYSTORÓW BIPOLARNYCH

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

R 1. Układy regulacji napięcia. Pomiar napięcia stałego.

Technik elektronik 311[07] Zadanie praktyczne

Zaznacz właściwą odpowiedź

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Generator relaksacyjny

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

Rys.1. Układy przełączników tranzystorowych

POLSKIEJ AKADEMII NAUK Gdańsk ul. J. Fiszera 14 Tel. (centr.): Fax:

Własności i zastosowania diod półprzewodnikowych

Multimetry cyfrowe Agilent U1251B, U1252B i U1253B

MIERNIK RLC ESCORT ELC-133A Ogólne dane techniczne

Uśrednianie napięć zakłóconych

ZAŁĄCZNIK I DO SIWZ. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego

Pracownia pomiarów i sterowania Ćwiczenie 1 Pomiar wielkości elektrycznych z wykorzystaniem instrumentów NI ELVIS II

R X 1 R X 1 δr X 1 R X 2 R X 2 δr X 2 R X 3 R X 3 δr X 3 R X 4 R X 4 δr X 4 R X 5 R X 5 δr X 5

4. Schemat układu pomiarowego do badania przetwornika

Modulatory PWM CELE ĆWICZEŃ PODSTAWY TEORETYCZNE

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych

LABORATORIUM ELEKTRONIKA I ENERGOELEKTRONIKA BADANIE GENERATORÓW PRZEBIEGÓW PROSTOKĄTNYCH I GENERATORÓW VCO

Ćwiczenie 1: Pomiar parametrów tranzystorowego wzmacniacza napięcia w układzie wspólnego emitera REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

BEZDOTYKOWY CZUJNIK ULTRADŹWIĘKOWY POŁOŻENIA LINIOWEGO

Podstawy Badań Eksperymentalnych

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

V & A VA312 Multimetr cęgowy Numer katalogowy - # 5173

ESCORT OGÓLNE DANE TECHNICZNE

Zasilacz. Ze względu na sposób zmiany napięcia do wartości wymaganej przez zasilany układ najczęściej spotykane zasilacze można podzielić na:

Prostowniki. 1. Cel ćwiczenia. 2. Budowa układu.

Sprzęt i architektura komputerów

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Liniowe układy scalone. Elementy miernictwa cyfrowego

Przyjazna instrukcja obsługi generatora funkcyjnego Agilent 33220A

Główne zadania Laboratorium Wzorców Wielkości Elektrycznych

KT 890 MULTIMETRY CYFROWE INSTRUKCJA OBSŁUGI WPROWADZENIE: 2. DANE TECHNICZNE:

ELEMENTY ELEKTRONICZNE

ELEKTRONIKA WYPOSAŻENIE LABORATORIUM DYDAKTYCZNEGO

I= = E <0 /R <0 = (E/R)

8 K A T E D R A F I ZYKI S T O S O W AN E J

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 19/09. MACIEJ KOKOT, Gdynia, PL WUP 03/14. rzecz. pat.

Ćwiczenie 1. Sprawdzanie podstawowych praw w obwodach elektrycznych przy wymuszeniu stałym

Pomiary napięć i prądów zmiennych

PL B BUP 14/16

ELEKTRONIKA. Generatory sygnału prostokątnego

Wzmacniacze napięciowe z tranzystorami komplementarnymi CMOS

LABORATORYJNY MIERNIK RLC ELC 3133A DANE TECHNICZNE

Podstawy Elektroniki dla Teleinformatyki. Tranzystory bipolarne

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, WYDZIAŁ PPT I-21 LABORATORIUM Z PODSTAW ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI 2

ZASTOSOWANIA WZMACNIACZY OPERACYJNYCH

LABORATORIUM PODZESPOŁÓW ELEKTRONICZNYCH. Ćwiczenie nr 2. Pomiar pojemności i indukcyjności. Szeregowy i równoległy obwód rezonansowy

Instrukcja obsługi Multimetr SMD-100 #

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych wzmacniacz odwracający i nieodwracający

Transkrypt:

INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk ul. Radzikowskiego 1, 31-3 Kraków www.ifj.edu.pl/reports/00.html Kraków, październik 00 Raport Nr 190/AP WOLTOMIERZ WARTOŚCI SZCZYTOWEJ PRZEBIEGÓW CIĄGŁYCH I KLUCZOWANYCH W UKŁADZIE POMIARU NAPIĘCIA W.CZ. DUANTU CYKLOTRONU AIC-1 K. Guguła, J. Sulikowski

Wstęp Układ pomiaru napięcia w.cz. na duancie jest urządzeniem nie handlowym i musiał być wykonany jako oryginalna, jednostkowa konstrukcja. Stąd wynikła konieczność zbudowania układu przez pracowników IFJ. Zadanie zostało podjęte i zrealizowane w połowie lat dziewięćdziesiątych. W niniejszym opracowaniu przedstawiono sposób wykonania i uruchomienia układu. Układ pomiarowy napięcia w.cz. składa się z dwóch podstawowych części: - pojemnościowej sondy pomiarowej wraz z układem detekcji, - woltomierza wartości szczytowej, Woltomierz przeznaczony jest do pomiarów napięć dodatnich, o czasie długości impulsu od 0,1 ms do wartości ciągłej oraz powtarzalności od co 0, s do napięcia ciągłego w czasie. Dzięki zastosowaniu prostownika w.cz., wykorzystującego diodę Schottky ego, układ służy do pomiaru napięcia w.cz. fali 100 ciągłej lub fali kluczowanej, z dokładnością poniżej %. Współczynnik wypełnienia mierzonego 0 napięcia DF może wynosić 1 000 i w 1 1000 000 tym zakresie wskazanie woltomierza nie DF zależy od wypełnienia mierzonego impulsu, jak również od częstotliwości powtórzeń Up/Umax [%] Rys. 1 Zależność wskazania woltomierza od współczynnika wypełnienia impulsu. Sonda pomiarowa Należy zwrócić uwagę na precyzyjne wykonanie dzielnika pojemnościowego przy duancie, ze względu na zminimalizowanie indukcyjności celem zachowania liniowości pomiaru. Następnie należy zbadać charakterystykę podziału dzielnika w funkcji częstotliwości. W wypadku istotnej nieliniowości wykonać odpowiednie zakresy pomiarowe na skali miernika lub układ zmieniający kalibrację woltomierza. BNC - wyjście w.cz. DUANT Ω,1Ω x C9V1 BAT 3 C 000 pf Rys. Schemat układu sondy pomiarowej. BNC - 1 wyjście pomiarowe 100 pf W omawianym układzie wprowadzono dzielnik pojemnościowy bezpośrednio za elektrodą stanowiącą kondensator z powierzchnią boczną duantu oraz bezindukcyjne uziemienie dzielnika szerokimi taśmami miedzianymi. Zastosowano podział 1:10000, z możliwością przemieszczania elektrody stanowiącej element kondensatora, względem duantu celem kalibracji dzielnika. Napięcie otrzymane z dzielnika pojemnościowego jest poddane detekcji i filtracji. Następnie doprowadzone jest do gniazda wyjściowego pomiarowego (BNC-1). 1

Równolegle, napięcie w.cz. z dzielnika pojemnościowego poddane jest kolejnemu podziałowi (rezystory R 1, R ) i następnie doprowadzone do gniazda wyjściowego w.cz. (BNC-). Diody Zenera połączone szeregowo i przeciwnie stanowią zabezpieczenie przed przepięciami na wyjściu sondy. Zastosowane rozwiązania techniczne pozwoliły osiągnąć wymaganą (poniżej %) liniowość pracy sondy pomiarowej, w pełnym zakresie częstotliwości t.j. 10 MHz. Woltomierz 1. Zasada działania Mierzone napięcie podane jest na wejście wzmacniacza operacyjnego µa oraz komparatora LM 311. Wzmacniacz pełni rolę separatora z możliwością korekcji wzmocnienia. Jest to niezbędne w przypadku pracy z prostownikiem w.cz. Komparator ma za zadanie otworzyć klucz elektroniczny (MCY 0) w przypadku gdy wartość napięcia mierzonego przewyższa wartość napięcia progowego (ustawianego). Napięcie progowe jest ustawiane i stanowi część napięcia mierzonego, zapamiętanego w poprzednim cyklu pomiaru. Napięcie progowe można ustawiać potencjometrem PR w zakresie 0 100% napięcia mierzonego. Należy pamiętać że napięcie mierzone powyżej progu zostaje uśrednione. Po otwarciu klucza wzmacniacz µa ładuje kondensator pamiętający C = 0, µf do wartości maksymalnej mierzonego napięcia. Wtórnik napięciowy LM 310 pełni rolę separatora. Rezystor R = 1 MΩ ustala stałą czasową rozładowania kondensatora pamiętającego. 1,1k PR1 +1 BNC wejście pomiarowe 100Ω 0 p 10 p 0 p 00 µ +1 µa 3 1 00 30k n 30Ω +1 8 LM311 3 1 1 1k PR 0 10k 1 13 1 MCY 0 3 0,µ 1M 3 +1 LM310 1 910Ω PR3 Rys. 3 Schemat układu woltomierza.

. Kalibracja układu 1,1k PR1 V Uw.cz.max V w.cz. 0Ω BAT 3 100 p µa 3 +1 1 +V 0,µ 1M 3 +1 LM310 1 PR3 Rys. Schemat układu kalibracji woltomierza. +V Podać na wejście prostownika ciągłe napięcie w.cz. o częstotliwości 0 MHz. Impedancja wyjściowa źródła napięcia powinna wynosić 0 Ω, wartość amplitudy napięcia V. Pomiar można przeprowadzić woltomierzem ze sondą w.cz. (np.v-0) lub oscyloskopem. Następnie ustawić (potencjometr PR1) wartość napięcia stałego na wyjściu układu µa równą V. Wskazanie miernika (kilowoltomierza) ustawić na 0 kv (potencjometr PR3). 3. Ustawianie progu pomiaru napięcia W celu uzyskania niezafałszowanego pomiaru wartości szczytowej napięcia kluczowanego, próg musi być ustawiony na wartość bliską 100%, wartości mierzonego napięcia (rys. ). U[V] Uprg. Umax śr. wskazywane Umax t t [s] Rys. Charakterystyka pomiaru napięcia ( U prg. U max ). 3

U[V] Uprg. Umax śr. wskazywane Umax t pomiaru t [s] Rys. Charakterystyka pomiaru napięcia ( U prg. << U max ). W przypadku wartości progu np. 80%, w zakresie 80% 100% wartości mierzonego napięcia nastąpi jego uśrednienie (rys. ). Dotyczy to wyłącznie napięcia kluczowanego lub zmiennego w czasie. Podsumowanie Omawiany woltomierz został wykonany wraz z zasilaczem sieciowym w przenośnej obudowie. Wartość napięcia wskazywana jest na mierniku zainstalowanym w obudowie. Istnieje również możliwość dołączenia zewnętrznego miernika. Układ został wykonany w połowie lat dziewięćdziesiątych i pracuje bezawaryjnie do dnia dzisiejszego. Stanowi podstawowy sposób pomiaru wartości napięcia duantu. Został przebadany pod względem liniowości pomiaru w funkcji częstotliwości oraz wypełnienia impulsu i częstotliwości powtórzeń; spełniając założone na wstępie wymagania.