WZMACNIACZE SELEKTYWNE LC

Podobne dokumenty
WZMACNIACZ OPERACYJNY - ZASTOSOWANIA LINIOWE

Wzmacniacz Operacyjny

Cyfrowe Ukªady Scalone

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2013

UKŁADY Z PĘTLĄ SPRZĘŻENIA FAZOWEGO (wkładki DA171A i DA171B) 1. OPIS TECHNICZNY UKŁADÓW BADANYCH

LXIV OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY III STOPNIA

WZMACNIACZ NAPI CIOWY Z TRANZYSTOREM BIPOLARNYM

WZMACNIACZ OPERACYJNY

STABILIZATORY NAPI CIA STAŠEGO O DZIAŠANIU CI GŠYM

WICZENIE 2 Badanie podstawowych elementów pasywnych

wiczenie nr 3 z przedmiotu Metody prognozowania kwiecie«2015 r. Metodyka bada«do±wiadczalnych dr hab. in». Sebastian Skoczypiec Cel wiczenia Zaªo»enia

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE STYCZEŃ 2014

Dyskretyzacja i kwantyzacja obrazów

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC

Wzmacniacze. Rozdzia Wzmacniacz m.cz

TRANZYSTOROWY UKŁAD RÓŻNICOWY (DN 031A)

Rys1. Schemat blokowy uk adu. Napi cie wyj ciowe czujnika [mv]

WZMACNIACZE OPERACYJNE Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

06 Tor pośredniej częstotliwości, demodulatory AM i FM Pytania sprawdzające Wiadomości podstawowe Budowa wzmacniaczy pośredniej częstotliwości

Zasilacz stabilizowany 12V

Charakterystyka amplitudowa i fazowa filtru aktywnego

ANALOGOWE UKŁADY SCALONE

PRACOWNIA ELEKTRONIKI

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

i, lub, nie Cegieªki buduj ce wspóªczesne procesory. Piotr Fulma«ski 5 kwietnia 2017

7. REZONANS W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

Ćwiczenie 2: pomiar charakterystyk i częstotliwości granicznych wzmacniacza napięcia REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

BADANIE MODULATORÓW I DEMODULATORÓW AMPLITUDY (AM)

2. Przyk ad zadania do cz ci praktycznej egzaminu dla wybranych umiej tno ci z kwalifikacji E.20 Eksploatacja urz dze elektronicznych

Bior c pod uwag za o enia wst pne oraz dodatkowe warunki, schemat blokowy uk adu mo na przedstawi w sposób nast puj cy:

Wzmacniacze napięciowe z tranzystorami komplementarnymi CMOS

Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Elektroniki

Koªo Naukowe Robotyków KoNaR. Plan prezentacji. Wst p Rezystory Potencjomerty Kondensatory Podsumowanie

Politechnika Białostocka

LABORATORIUM TRANSMISJI DANYCH

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 201

LABORATORIUM FOTONIKI

Rys.1 Schemat blokowy uk adu miliwatomierza.

Badanie układów aktywnych część II

L ABORATORIUM UKŁADÓW ANALOGOWYCH

Generatory sinusoidalne LC

Opis matematyczny ukªadów liniowych

Dynamiczne badanie wzmacniacza operacyjnego- ćwiczenie 8

ZASTOSOWANIA WZMACNIACZY OPERACYJNYCH

Wzmacniacze operacyjne

REZONANS NAPI I PR DÓW

WZMACNIACZE RÓŻNICOWE

Spis zawartości Lp. Str. Zastosowanie Budowa wzmacniacza RS485 Dane techniczne Schemat elektryczny

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

1 Trochoidalny selektor elektronów

Ćwiczenie 2 Mostek pojemnościowy Ćwiczenie wraz z instrukcją i konspektem opracowali P.Wisniowski, M.Dąbek

GENERATORY SINUSOIDALNE RC, LC i KWARCOWE

Schematy blokowe ukªadów automatyki

Politechnika Białostocka

TRANZYSTOROWY UKŁAD RÓŻNICOWY

14 Modulatory FM CELE ĆWICZEŃ PODSTAWY TEORETYCZNE Podstawy modulacji częstotliwości Dioda pojemnościowa (waraktor)

Proste metody segmentacji

Lekcja 19. Temat: Wzmacniacze pośrednich częstotliwości.

Sprzęt i architektura komputerów

ELEMENTY ELEKTRONICZNE. Układy polaryzacji i stabilizacji punktu pracy tranzystora

Wzmacniacze napięciowe z tranzystorami komplementarnymi CMOS

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki

Politechnika Białostocka

LXV OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY III STOPNIA

Ćwiczenie 7 Liczniki binarne i binarne systemy liczbowe.

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

Politechnika Warszawska Wydział Elektryczny Laboratorium Teletechniki

WZMACNIACZ OPERACYJNY W UKŁADACH LINIOWYCH

Modulacje analogowe AM/FM

Podstawowe układy pracy tranzystora bipolarnego

Technik elektronik 311[07] Zadanie praktyczne

Statyczne badanie przerzutników - ćwiczenie 2

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Pętla fazowa

Politechnika Białostocka

Wektory w przestrzeni

Modulatory PWM CELE ĆWICZEŃ PODSTAWY TEORETYCZNE

Ćwiczenie nr 05 1 Oscylatory RF Podstawy teoretyczne Aβ(s) 1 Generator w układzie Colpittsa gmr Aβ(S) =1 gmrc1/c2=1 lub gmr=c2/c1 gmr C2/C1

Rezonans szeregowy (E 4)

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Laboratorium elektryczne. Falowniki i przekształtniki - I (E 14)

Operacje morfologiczne

Pomiar podstawowych parametrów liniowych układów scalonych

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

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Generator relaksacyjny

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Wzmacniacze operacyjne

Wzmacniacze różnicowe

GENERATORY SINUSOIDALNE RC, LC i KWARCOWE

Podstawy Elektroniki dla Teleinformatyki. Generator relaksacyjny

PRZEŁĄCZANIE DIOD I TRANZYSTORÓW

LABORATORIUM Sygnałów, Modulacji i Systemów ĆWICZENIE 2: Modulacje analogowe

WZMACNIACZE OPERACYJNE Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Elektronika i energoelektronika

przewidywania zapotrzebowania na moc elektryczn

Układy i Systemy Elektromedyczne

Rozwi zania klasycznych problemów w Rendezvous

LABORATORIUM Z PODSTAWOWYCH UKŁADÓW ELEKTRYCZNYCH

Badanie efektu Dopplera metodą fali ultradźwiękowej

Uczenie Wielowarstwowych Sieci Neuronów o

Opis techniczny badanego układu

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

Transkrypt:

Cel wiczenia WZMACNIACZE SELEKTYWNE LC badanie wªasno±ci, parametrów i charakterystyk amplitudowych wzmacniaczy selektywnych LC z pojedynczym, równolegªym obwodem rezonansowym albo z ltrem zªo»onym z dwoch obwodów rezonansowych sprz»onych pojemno±ciowo obserwacja przebiegów w torze przesyªania informacji w postaci sumy sygnaªów zmodulowanych amplitudowo z zastosowaniem wzmacniacza selektywnego i demodulatora amplitudowego 1 Opis techniczny badanego ukªadu - wkªadka DA211A Ukªad badany jest wzmacniaczem selektywnym o parametrach typowych dla wzmacniaczy po±redniej cz stotliwo±ci 465 khz. Zbudowany jest z u»yciem ukªadu scalonego UL 1211 (US 1 na rys. 1) oraz ekranowanych ltrów LC typów 3-23A-3 i 121. Stopie«selektywny tworzy tranzystor T 4 obci»ony obwodami rezonansowymi: L 1 C 10 lub L 2 C 11 i L 3 C 13. Sygnaª doprowadzony do wej±cia ukªadu DA211A dzielony jest 1000-krotnie przez dzielnik R 3 /(R 1 +R 2 +R 3 ). Zabieg taki uªatwia obserwacje i pomiary sygnaªu wej±ciowego ze wzgl du na zwi kszenie jego warto±ci do poziomu setek miliwoltów. Tranzystory T 1, T 2, T 3 stanowi wzmacniacz szerokopasmowy, którego charakterystyka amplitudowa jest korygowana na wej±ciu przez kondensator C 1 tak, aby w pa±mie 100 khz 1 M Hz byªa mo»liwie pªaska. Wzmacniacz ten jest zasilany przez stabilizator T 6, T 7. Stopie«selektywny, b d cy przedmiotem bada«w wiczeniu, zbudowany jest na tranzystorze T 4. Charakterystyki cz stotliwo±ciowe caªego wzmacniacza zale» od obci»enia tranzystora T 4 wybranego przeª cznikiem umieszczonym na pªycie czoªowej wkªadki. Przeª cznik ten jest tak zbudowany,»e klawisze oznaczone A3, r oraz 121 s wspóªzale»ne, co oznacza,»e wci±ni cie jednego z nich zwalnia dwa pozostaªe; natomiast klawisz R jest niezale»ny. Klawiszem R mo»na doª czy równolegle do wybranego ltru rezystor R 20, zmniejszaj c tym samym dobro ltru. Cewka L 1 i kondensator C 10 tworz pojedynczy równolegªy obwód rezonansowy o dobroci rz du stu. Obwód ten, podobnie jak inne obci»enia, nie jest separowany od wyj±cia wkªadki. A wi c pojemno±ci kabli i przyrz dów doª czonych do gniazd outputs 1 po- ª czone s równolegle z badanym obwodem rezonansowym. Aby zachowa staªe warunki pracy obwodów obci»aj cych tranzystor T 4 nale»y zestaw przyrz dów niezb dnych do rejestracji wyników poª czy na stale z wkªadk DA211A i nie zmienia go w trakcie wykonywania pomiarów. Drugim ltrem, który mo»na doª czy jako obci»enie tranzystora T 4 jest dwuobwodowy ltr ze sprz»eniem pojemno±ciowym (C 12 ). Sprz»enie obwodów jest nadkrytyczne. Zamiast ltrów LC, mo»na doª czy do kolektora tranzystora T 4 rezystor R 19 wówczas charakterystyka cz stotliwo±ciowa wzmacniacza jest szerokopasmowa. 1

Ukªad zbudowany na tranzystorze T 5 jest demodulatorem amplitudowym. W wiczeniu wykorzystywany jest do demodulacji sygnaªu wydzielonego przez wzmacniacz selektywny. Poª czenie ukªadu detektora ze wzmacniaczem uzyskuje si wª czaj c kondensator o pojemno±ci od 10 nf do 100 nf mi dzy zaciski na pªytce drukowanej. Rysunek 1: Schemat ideowy badanego wzmacniacza DA211A 2 Sprz t niezb dny do wykonania wiczenia DA211A - wkªadka dydaktyczna wzmacniacza selektywnego, SZ2112 - generator sinusoidalny, SA2712 - generator sygnaªów zmodulowanych, SA6112 - wzmacniacz mocy m.cz. generator funkcyjny GFG 3015, oscyloskop dwykanaªowy, podwójna rama z zasilaczami 3 Cz ± projektowa wiczenia 3.1 Obliczy warto± napi cia, którym jest zasilany wzmacniacz T 1, T 2, T 3 ze stabilizatora T 6, T 7 3.1 Obliczy warto± indukcyjno±ci L 1 zakªadaj c,»e obwód z L 1 dostrojony jest do cz stotliwo±ci 475kHz przy pojemno±ci obci»aj cej wyj±cie 1 równej 200pF. 2

4 Cz ± do±wiadczalna wiczenia 4.1 Obserwacja odpowiedzi wzmacniacza na sygnaª sinusoidalny, prostok tny i trójk tny oraz okre±lenie zakresu pracy aktywnej Korzystajac z generatora funkcyjnego (po dostrojeniu go do cz stotliwo±ci rezonansowej) przeprowad¹ obserwacj odpowiedzi wzmacniacza selektywnego z ltrem A3 na fal sinusoidaln, prostok tn i trójk tn (wyj±cie 1). Oszacuj i zapisz przedziaª amplitud sygnaªu wej±ciowego, dla których wzmacniacz pracuje aktywnie (wzrostowi amplitudy sygnaªu wej±ciowego towarzyszy proporcjonalny wzrost amplitudy sygnaªu wyj±ciowego). Zwró uwag na zawsze sinusoidalny ksztaªt przebiegu wyj±ciowego bez wzgl du na to czy wzmacniacz jest przesterowany, czy pracuje aktywnie. Zmierz ile wynosi skladowa staªa napi cia wyj±ciowego. Takie same obserwacje i pomiary przeprowad¹ dla wzmacniacza selektywnego z ltrem 121(cz stotliwo± sygnaªu wej±ciowego ma by zawarta pomi dzy cz stotliwo- ±ciami, przy których napi cie wyj±ciowe osi ga warto±ci maksymalne). 4.2 Obserwacja charakterystyki amplitudowej wzmacniacza selektywnego. Wykorzystuj c liniowe przemiatanie cz stotliwo±ci generatora funkcyjnego GFG-3015 przeprowad¹ obserwacj charakterystyki amplitudowej wzmacniacza selektywnego. W tym celu ustaw nast puj ce parametry techniczne: przebieg wyj±ciowy: sinus, amplituda wyj±ciowa: 0, 03 V, charakterystyka przemiatania: liniowa, szybko± przemiatania: 100 Hz, cz stotliwo± pocz tkowa 400 khz, cz stotliwo± ko«cowa: 600 khz, symetria sygnalu przemiatania: 50%, Sygnaª wyj±ciowy generatora o powy»ej okre±lonych parametrach podaj na wej±cie wzmacniacza selektywnego, a sygnaª wyj±ciowy wzmacniacza na oscyloskop. Na drugie wej±cie oscyloskopu podaj sygnaª przemiataj cy (dost pny na wyj±ciu MOD generatora) i nim wyzwalaj oscyloskop. Obwiednia sygnaªu wyj±ciowego wzmacniacza jest jego charakterystyk amplitudow w przedziale 400kHz 600kHz. Zaobserwuj i narysuj w sprawozdaniu ksztaªt charakterystyki amplitudowej wzmacniacza bez ltru (wci±ni ty przycisk r), z ltrem A3, z ltrem A3 o dobroci zmniejszonej przez wª czenie rezystora R 20 (przycisk R wci±ni ty), z ltrem 121 z odª czonym rezystorem R 20 Zaobserwuj wpªyw zmiany amplitudy sygnaªu sinusoidalnego generatora na ksztaªt obwiedni sygnalu wyj±ciowego wzmacniacza w przypadku wzmacniacza z ltrem 121 i wyja±nij dlaczego do takiej zmiany dochodzi. 3

4.3 Pomiary charakterystyk cz stotliwo±ciowych Nale»y zmierzy amplitudowe charakterystyki cz stotliwo±ciowe k u (f) wzmacniacza z ró»nymi ltrami: a) z pojedynczym obwodem rezonansowym o du»ej dobroci, b) z pojedynczym obwodem rezonansowym o dobroci zmniejszonej przez wª czenie rezystora R 20 klawiszem R, c) z dwoma obwodami rezonansowymi sprz»onymi pojemno±ciowo, z odª czonym rezystorem R 20. Otrzymane charakterystyki nale»y wykre±li w sposób umo»liwiaj cy ªatwe ich porównanie, przy czym skala cz stotliwo±ci powinna by liniowa, natomiast wzmocnienie wyra»one w db. Oblicz wspóªczynniki prostok tno±ci otrzymanych charakterystyk. Okre±l, czy zmiana dobroci ltru jednoobwodowego wpªywa na warto± wspóªczynnika prostok tno±ci jego charakterystyki amplitudowej. Amplitud sygnaªu wej±ciowego z wyj±cia 0, 1V generatora SZ2112 nale»y dobra do±wiadczalnie tak, aby ukªad pracowaª aktywnie (skorzystaj z do±wiadcze«zdobytych podczas realizacji poprzednich punktów). Przeª cznikiem range wybiera si zakres przestrajania generatora: przy przycisku zwolnionym wynosi on od 340 do 590kHz, przy wci±ni tym 445 485kHz. 4.4 Obserwacja ksztaªtu sygnaªów zmodulowanych dostarczanych przez wkladk SA2712. Schemat blokowy wkªadki SA2712 przedstawiono na rys. 2. Rysunek 2: Schemat blokowy wkªadki SA2712 Zawiera ona dwa generatory przebiegów zbli»onych do sinusoidalnych, przestrajane niezale»nie potencjometrami w zakresie od 100kHz do 900kHz. Przebiegi te s 4

modulowane falami prostok tnymi o cz stotliwo±ciach równych okoªo 150Hz (tor 1) i 1, 5kHz w torze drugim. Napi cia zmodulowane s sumowane we wzmacniaczu wyj±ciowym. Ka»dy z przebiegów mo»e by wyª czony przez zwarcie jego toru do masy. W tym celu nale»y odpowiedni przeª cznik suwakowy na pªycie czoªowej wkªadki ustawi w poªo»eniu dolnym (o). Korzystaj c z mo»liwo±ci regulacyjnych wkªadki SA2712 nale»y spróbowa obejrze na ekranie oscyloskopu i narysowa ka»dy z przebiegów zmodulowanych oddzielnie oraz ich sum. Ustali wspóªczynniki gª boko±ci modulacji oraz wspóªczynniki wypeªnienia fal moduluj cych. Wyja±ni przyczyn trudno±ci w uzyskaniu stabilnego obrazu na ekranie oscyloskopu. 4.5 Badanie dziaªania toru przesylania informacji w postaci sygnaªów zmodulowanych. Schemat poª cze«wkªadek tworz cych badany tor pokazano na rys. 3. Rysunek 3: Schemat poª cze«mi dzy wkªadkami tworz cymi badany tor Oba sygnaªy zmodulowane generowane przez wkªadk SA2712 powinny by wª - czone. Wzmacniacz selektywny DA211A poª czy z demodulatorem amplitudowym (patrz opis wkªadki DA211A). Demodulator pracuje liniowo dla amplitud przebiegu na jego wyj±ciu od 150 do 700mV. Wkªadka SA6112 jest wzmacniaczem mocy maªej cz stotliwo±ci o wzmocnieniu regulowanym pokr tªem volume. W wiczeniu jest ona u»ywana jako sªuchowy detektor sygnaªu zdemodulowanego. Ze wzgl du na konieczno± zachowania ciszy w czasie zaj oraz nie przeszkadzania s siadom, nale»y ustawi minimaln gªo±no± wystarczaj c do przeprowadzenia poni»ej opisanych eksperymentów. Nale»y zaobserwowa na ekranie oscyloskopu oraz zarejestrowa sªuchowo sygnaª skªadaj cy si z dwóch przebiegów zdemodulowanych pochodz cych z dwóch nadajników znajduj cych si we wkªadce SA2712(Oscyloskop wyzwala sygnaªem podanym na kanaª B). Zaobserwowa w sposób jak poprzednio, osobno ka»dy z sygnaªów. Stwierdzi zmiany sygnaªu na wyj±ciu demodulatora przy przestrajaniu nadajnika. Wzmacniacz powinien pracowa z obci»eniem selektywnym ltrem A3. 5

Zagadnienia: a) wyja±ni, dlaczego doª czenie demodulatora (T 5, rys. 1) w niewielkim stopniu zmienia warunki obci»enia stopnia selektywnego, b) w jakich warunkach pracy toru rejestrowano na jego wyj±ciu dwa sygnaªy, c) w jaki sposób wydzielono poszczególne sygnaªy, d) wyja±ni zmiany ksztaªtu sygnaªu na wyj±ciu demodulatora przy przestrajaniu nadajnika. 6