Politechnika Warszawska



Podobne dokumenty
Politechnika Warszawska

Politechnika Warszawska Wydział Elektryczny Laboratorium Teletechniki

Politechnika Warszawska

Ćwiczenie 3: Pomiar parametrów przebiegów sinusoidalnych, prostokątnych i trójkątnych. REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Politechnika Warszawska

Wpływ szumu na kluczowanie fazy (BPSK)

Zakres wymaganych wiadomości do testów z przedmiotu Metrologia. Wprowadzenie do obsługi multimetrów analogowych i cyfrowych

Imię i nazwisko (e mail): Rok: 2018/2019 Grupa: Ćw. 5: Pomiar parametrów sygnałów napięciowych Zaliczenie: Podpis prowadzącego: Uwagi:

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

Wytwarzanie sygnałów SSB metodę filtracyjną

Źródła zasilania i parametry przebiegu zmiennego

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

BADANIE ELEMENTÓW RLC

AKADEMIA MORSKA KATEDRA NAWIGACJI TECHNICZEJ

Ćwiczenie 5. Pomiary parametrów sygnałów napięciowych. Program ćwiczenia:

Zastosowania liniowe wzmacniaczy operacyjnych

Projektowanie systemów pomiarowych

Tranzystor bipolarny LABORATORIUM 5 i 6

Ćwiczenie 21. Badanie właściwości dynamicznych obiektów II rzędu. Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: Program ćwiczenia:

Bierne układy różniczkujące i całkujące typu RC

Podstawy użytkowania i pomiarów za pomocą MULTIMETRU

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI POMIAR PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO

L ABORATORIUM UKŁADÓW ANALOGOWYCH

Ćwiczenie 3 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Badanie właściwości multipleksera analogowego

Sprawozdanie z ćwiczenia na temat. Badanie dokładności multimetru cyfrowego dla funkcji pomiaru napięcia zmiennego

Laboratorium Przyrządów Półprzewodnikowych Laboratorium 1

Uśrednianie napięć zakłóconych

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

Badanie widma fali akustycznej

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

TRANZYSTORY BIPOLARNE

LABORATORIUM Miernictwa elementów optoelektronicznych

POMIARY OSCYLOSKOPOWE. Instrukcja wykonawcza

Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa

Ćwiczenie 4: Pomiar parametrów i charakterystyk wzmacniacza mocy małej częstotliwości REGIONALNE CENTRUM EDUKACJI ZAWODOWEJ W BIŁGORAJU

Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu

Demodulowanie sygnału AM demodulator obwiedni

PRZEŁĄCZANIE DIOD I TRANZYSTORÓW

Ćwiczenie nr 28. Badanie oscyloskopu analogowego

Badanie widma fali akustycznej

NIEZBĘDNY SPRZĘT LABORATORYJNY

Pomiar podstawowych parametrów liniowych układów scalonych

Laboratorium Elektroniczna aparatura Medyczna

Dynamiczne badanie wzmacniacza operacyjnego- ćwiczenie 8

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Wpływ szumu na kluczowanie częstotliwości

POMIARY OSCYLOSKOPOWE

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

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

Ćwiczenie 23. Temat: Obsługa oscyloskopu analogowego i cyfrowego. Cel ćwiczenia

LABORATORIUM PODSTAW TELEKOMUNIKACJI

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA

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

POMIARY WYBRANYCH PARAMETRÓW TORU FONICZNEGO W PROCESORACH AUDIO

Sposoby opisu i modelowania zakłóceń kanałowych

Przyjazna instrukcja obsługi generatora funkcyjnego Agilent 33220A

DIODY PÓŁPRZEWODNIKOWE

Imię i nazwisko (e mail): Rok:. (2010/2011) Grupa: Ćw. 5: Pomiar parametrów sygnałów napięciowych Zaliczenie: Podpis prowadzącego: Uwagi:

Detektor Fazowy. Marcin Polkowski 23 stycznia 2008

Przetwarzanie AC i CA

Ćwiczenie: "Mierniki cyfrowe"

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

Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Elektroniki

Ćwiczenie - 1 OBSŁUGA GENERATORA I OSCYLOSKOPU. WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYKI AMPLITUDOWEJ I FAZOWEJ NA PRZYKŁADZIE FILTRU RC.

ZŁĄCZOWY TRANZYSTOR POLOWY

Wzmacniacze operacyjne

Badanie wzmacniacza niskiej częstotliwości

Przetwarzanie A/C i C/A

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 4

Badanie układów aktywnych część II

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego. Ćwiczenie 2 Badanie funkcji korelacji w przebiegach elektrycznych.

Tranzystory bipolarne. Właściwości dynamiczne wzmacniaczy w układzie wspólnego emitera.

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Tranzystory bipolarne. Właściwości wzmacniaczy w układzie wspólnego kolektora.

Laboratorum 2 Badanie filtru dolnoprzepustowego P O P R A W A

Politechnika Białostocka

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych

WZMACNIACZ NAPIĘCIOWY RC

Dioda półprzewodnikowa

Ćwiczenie - 6. Wzmacniacze operacyjne - zastosowanie liniowe

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

UKŁADY PRZEKSZTAŁCAJĄCE

TEORIA OBWODÓW I SYGNAŁÓW LABORATORIUM

ZAKŁAD SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH I TELEKOMUNIKACYJNYCH Laboratorium Podstaw Telekomunikacji WPŁYW SZUMÓW NA TRANSMISJĘ CYFROWĄ

E 6.1. Wyznaczanie elementów LC obwodu metodą rezonansu

Ćwiczenie nr 65. Badanie wzmacniacza mocy

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

Badanie obwodów z prostownikami sterowanymi

BADANIE STATYCZNYCH WŁAŚCIWOŚCI PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

Przekształcenia sygnałów losowych w układach

ELEKTRONIKA WYPOSAŻENIE LABORATORIUM DYDAKTYCZNEGO POMOC DYDAKTYCZNA DLA STUDENTÓW WYDZIAŁU ELEKTRYCZNEGO SERIA: PODSTAWY ELEKTRONIKI

Sprzęt i architektura komputerów

Badanie właściwości dynamicznych obiektów I rzędu i korekcja dynamiczna

Podstawy budowy wirtualnych przyrządów pomiarowych

Czujniki i Przetworniki

Ćwiczenie 13. Temat: Wzmacniacz w układzie wspólnej bazy. Cel ćwiczenia

CHARAKTERYSTYKI BRAMEK CYFROWYCH TTL

Transkrypt:

Politechnika Warszawska Wydział Elektryczny Laboratorium Teletechniki Skrypt do ćwiczenia T.02. Woltomierz RMS oraz Analizator Widma

1. Woltomierz RMS oraz Analizator Widma Ćwiczenie to ma na celu poznanie możliwości zastosowania Woltomierza RMS / Miernika mocy jako Woltomierza wartości skutecznych (ang. Root Mean Square - RMS) międzyszczytowych (ang. peak - to - peak) napięcia oraz zapoznanie się z obsługą Analizatora Widma i jego funkcjami wykorzystywanymi w kolejnych ćwiczeniach wykonywanych na zajęciach Laboratorium Telekomunikacji. 1.1. Woltomierz RMS - Część teoretyczna Rodzaje pomiarów jakie będą wykonywane w tym ćwiczeniu dla różnych sygnałów okresowych zostały pokazane na rysunku 1.1. Rysunek 1.1. Sygnały okresowe. Maksymalną wartością amplitudy sygnału okresowego jest wartość A, nazwana wartością szczytową. Poza sygnałem z rysunku 1.1 (e), amplituda wszystkich sygnałów zawiera się pomiędzy maksimum (+A) a minimum (-A) wartości. Amplituda pomiędzy (+A) i (-A) nazywana jest amplitudą międzyszczytową i wynosi 2A.

W momencie gdy wykonywane są pomiary napięć, A nazywane jest napięciem szczytowym lub U szczyt. Pomiar od wartości (+A) do (-A) pozwala na poznanie wartości napięcia międzyszczytowego, oznaczanego jako U p-p. Wartość średnia. Średnia wartość sygnału równa jest polu powierzchni zawartej pomiędzy krzywą sygnału a osią poziomą, podzieloną poprzez długość jednego okresu. Rysunek 1.2. Wartość średnia sygnału. Według powyższej definicji, średnia wartość sygnału z rysunku 1.2 (a) wyliczana jest w następujący sposób: ( 40 1) + ( 20 1) ( 10 2) 40 A = = = 10 Śr 4 4 Takie same obliczenia można wykonać dla sygnału sinusoidalnego z rysunku 1.2 (b), lecz nie jest to konieczne ponieważ powierzchnia (1) = powierzchni (2), w związku z czym wartość średnia dla tego sygnału wynosi zero (ponieważ znaki są przeciwne). Z zerową wartością średnią mamy do czynienia zawsze wtedy, gdy dodatnie i ujemne powierzchnie zdefiniowanej krzywej są sobie równe. Wartość RMS Ponieważ wartość średnia nie jest używana przy opisie falowych sygnałów okresowych, dlatego do ich opisu używana jest wartość RMS nazywana wartością skuteczną sygnału okresowego (ang. Root Mean Square - RMS). Istniejący związek pomiędzy szczytową wartością amplitudy a wartością RMS został pokazany na rysunku 1.3.

Rysunek 1.3. Relacja pomiędzy wartością szczytową a wartością RMS. Zazwyczaj, przyrządy pomiarowe takie jak woltomierze AC przygotowane są do odczytu napięcia RMS, podczas pomiaru sygnału sinusoidalnego. Dlatego wartość 10 [V] sygnału AC, odczytana poprzez przyrząd wyposażony w odczyt RMS napięcia odpowiada wartości ok. 14,2 [V] napięcia szczytowego lub 28,4 [V] napięcia międzyszczytowego. Woltomierz wartości RMS powinien odczytywać wartość napięcia RMS niezależnie od częstotliwości lub kształtu fali. Tylko taki przyrząd pomiarowy może być używany do pomiaru napięcia RMS, dźwięku, etc.

1.2. Woltomierz RMS - Część praktyczna Opis ćwiczenia Ćwiczenie to w początkowej fazie polega na pomiarze amplitudy różnych sygnałów elektrycznego. W zależności od kształtu mierzonego sygnału (sygnał: sinusoidalny, prostokątny, piłokształtny, impulsowy) otrzymuje się różne pomiary wartości skutecznej napięcia. Na Rysunku 1.4 zostały pokazane elementy wykorzystywane w ćwiczeniu. Składają się na nie: - Zasilacz / Dwukanałowy wzmacniacz audio (ang. Power supply / Dual audio amplifier) - Dwukanałowy generator funkcji (ang. Dual function generator) - Woltomierz rzeczywistej wartości RMS (ang. True RMS voltmeter) - Oscyloskop (ang. Oscilloscope) RMS wartość skuteczna (ang. Root Mean Square) Dwukanałowy Generator Funkcji Wyjście kanału A Wejście kanau 1 Oscyloskop Wejście pomiarowe Woltomierz RMS Rysunek 1.4. Schemat układu do pomiaru wartości skutecznej i średniej napięcia. Sygnał wyjściowy z kanału A Dwukanałowego Generatora Funkcji zostaje podany na wejście kanału 1 w Oscyloskopie oraz na wejście pomiaru napięcia w Woltomierzu RMS. W ramach ćwiczenia zostaną także sprawdzone związki zachodzące miedzy wartościami szczytowymi amplitud a wartościami skutecznymi sygnałów. 1.3. Analizator Widma - Część teoretyczna Wstęp Analizator Widma jest urządzeniem, które pozwala na obserwację właściwości sygnałów w dziedzinie częstotliwości. Na przykład w ćwiczeniu 14: Kluczowanie częstotliwości (FSK) Analizator Widma został wykorzystany do obserwacji: widma sygnału FSK oraz wpływu stosunku f/r b na widmo sygnału FSK. Na Rysunku 1.5 został przedstawiony przykładowy przebieg z Analizatora Widma, który wyraźnie ilustruje wpływ stosunku f/r b na widmo sygnału FSK. Łatwo zauważyć, że przebieg taki pozwala na dogłębną analizę danego sygnału oraz jego właściwości.

a) b) Moc Moc 0 Częstotliwość 0 Częstotliwość Rysunek 1.5. Wpływ stosunku f/r b na widmo sygnału FSK: a) f/r b =2, b) f/r b =0.25 Analizator Widma wykorzystywany w symulatorze zawiera dwie pamięci, które umożliwiają zapamiętanie dwóch różnych widm sygnałów. Posiadanie dwóch sygnałów pozwala na dokładne ich porównanie. Aby zapamiętać dany przebieg należy w polu MEMORY kliknąć przycisk STORE 1 lub STORE 2 odpowiadające kolejno pamięci 1 i 2 (Przyciski te znajdują się u dołu Analizatora Widma). W celu wyświetlenia zapamiętanych przebiegów należy w polu MEMORY kliknąć przycisk VIEW 1 lub VIEW 2. Ponadto w każdej chwili można zatrzymać obserwowane widmo sygnału. Do zatrzymania widma sygnału służy przycisk REFRESH znajdujący się nad wyświetlaczem Analizatora Widma. W obszarze SPECTRAL DATA Analizatora Widma znajdują się przyciski O, V, H, które służą do wywołania i wygaszenia (O) kursorów pionowych (V) i poziomych (H). Kursory te służą do odczytania wartości amplitudy bądź częstotliwości w dowolnym miejscu obserwowanego widma. Ponadto w Analizatorze Widma można dokonać następujących ustawień: - Impedancja wejścia (ang. Input Impedance), - Maksymalny sygnał wejściowy (ang. Maximum Input), - Pasmo częstotliwości (ang. Frequency Range), - Zakres częstotliwości (ang. Frequency Span), - Podziałka amplitudy (ang. Scale). Gałki ADJUST służą do dokładnego wyregulowania zakresu częstotliwości oraz wartości maksymalnego sygnału wejściowego. Cyfrowy wyświetlacz znajdujący się w obszarze CENTER FREQUENCY służy do wyświetlenia wartości częstotliwości w miejscu położenia kursora CF.