gen impuls - bk, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Układy Elektroniczne


POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

INSTYTUT TELEKOMUNIKACJI I AKUSTYKI

Piątek 8.15 - 11.00

LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH

GRUPA NR 3

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 11

Generatory impulsowe

DATA WYKONANIA: 1999-11-19

OCENA:

  1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z podstawowymi parametrami i niektórymi zastosowaniami wybranych układów generatorów impulsowych.

  1. Układy pomiarowe

Schematy układów pomiarowych wykorzystanych w ćwiczeniu przedstawiają poniższe rysunki:

0x01 graphic

Rys.2.1. Schemat układu uniwibratora

0x01 graphic

Rys.2.2. Schemat układu multiwibratora

  1. Pomiary

    1. Pomiary uniwibratora

      1. Pomiar czasu trwania generowanych impulsów dla różnych par elementów R2 i C2

R2 [k]

C2 [nF]

[ms]

obl [ms]

1

0,0010

0,0011

1

100

0,44

0,11

1000

1,80

1,10

1

0,01

0,01

5,1

100

2,28

0,56

1000

10,40

5,60

1

0,0102

0,0110

10

100

4,67

1,10

1000

20,84

10,99

1

0,0540

0,0560

51

100

21,00

5,60

1000

114,82

56,03

1

0,1050

0,1099

100

100

39,26

10,99

1000

239,33

109,86

0x01 graphic

Rys.3.1.1. Wykres zależności t = t(R), C2 = parametr

Linia ciągła oznacza wartość wyliczoną teoretycznie, linia przerywana - zmierzoną

      1. Pomiar czasu trwania i amplitudy generowanych impulsów przy zmianie napięcia zasilania

Uzz [V]

12

11

10

9

8

7

6

5

Uwy [V]

12,0

10,7

9,6

8,6

7,4

6,4

5,4

4,4

t [s]

1,10

1,11

1,13

1,15

1,17

1,20

1,23

1,27

0x01 graphic

Rys.3.1.2.1. Wykres zależności Uwy = f (Uzz)

0x01 graphic

Rys.3.1.2.2. Wykres zależności t = f(Uzz)

      1. Badanie wpływu obciążenia na parametry impulsu wyjściowego

Stosując kolejno jako obciążenie rezystory R3 o wartościach: 100, 1k, 10k, 100k, 1M, zbadaliśmy wpływ obciążenia na parametry impulsu wyjściowego. Wpływ ten objawił się spadkiem amplitudy sygnału wyjściowego (0,6V) wraz ze spadkiem wartości obciążenia oraz rozmyciem początku impulsu dla małych obciążeń.

      1. Sprawdzenie projektu uniwibratora

Zgodnie z instrukcją do ćwiczenia i poleceniem prowadzącego zaprojektowaliśmy układ uniwibratora generującego impuls o czasie trwania T = 2,5 ms. Przyjmując wartość rezystora R2 = 100k otrzymaliśmy ze wzoru 0x01 graphic
wartość kondensatora C2 = 22nF. Pozostałe elementy przyjęliśmy jak na schemacie z rys.2.1. Po złożeniu układ generował założony impuls.

    1. Pomiary multiwibratora

      1. Obserwacja generowanych przebiegów

Po zmontowaniu układu jak na schemacie rys.2.2. odrysowaliśmy zaobserwowane generowane przebiegi napięć: Uwy(t) i Up(t) (oscylogram w protokole). Z oscylogramu odczytaliśmy następujące parametry przebiegu Uwy(t):

      1. Pomiar parametrów przebiegu napięcia wyjściowego w zależności od wartości R2

R2 [k]

3

5,1

10

20

30

51

t [ms]

0,24

0,37

0,70

1,30

1,90

3,40

c [ms]

0,44

0,70

1,25

2,40

3,75

6,40

o [ms]

0,20

0,33

0,55

1,10

1,85

3,00

ww [%]

54,55

52,86

56,00

54,17

50,67

53,13

0x01 graphic

Rys.3.2.2. Wykres zależności parametrów przebiegu od wartości rezystancji R2

      1. Pomiar parametrów przebiegu napięcia wyjściowego w zależności od wartości R1

R1 [k]

2

3

5,1

6,2

10

t [ms]

0,18

0,22

0,41

0,48

0,70

c [ms]

0,31

0,35

0,54

0,62

0,83

o [ms]

0,13

0,13

0,13

0,14

0,13

ww [%]

58,06

62,86

75,93

77,42

84,34

0x01 graphic

Rys.3.2.2. Wykres zależności parametrów przebiegu od wartości rezystancji R1

      1. Pomiar częstotliwości i amplitudy generowanych impulsów przy zmianie napięcia zasilania

Uzz [V]

12

11

10

9

8

7

6

5

Uwy [V]

10,8

9,5

8,3

7,1

6,2

5,3

4,5

3,8

f [kHz]

3,98

3,99

4,00

4,01

4,03

4,05

4,06

4,07

0x01 graphic

Rys.3.2.4. Wykres zmian częstotliwości i amplitudy napięcia wyjściowego w funkcji zmiany napięcia zasilania

      1. Badanie wpływu obciążenia na parametry impulsu wyjściowego

Podobnie jak w przypadku uniwibratora stosując kolejno jako obciążenie rezystory R3 o wartościach: 100, 1k, 10k, 100k, 1M, zbadaliśmy wpływ obciążenia na parametry impulsu wyjściowego. Także w tym przypadku wpływ ten objawił się spadkiem amplitudy sygnału wyjściowego (ale nieznacznym, rzędu 0,1V) wraz ze spadkiem wartości obciążenia oraz rozmyciem początku impulsu dla małych obciążeń.

  1. Wnioski

1. W niniejszym ćwiczeniu zbadaliśmy dwa podstawowe impulsowe generatory relaksacyjne zbudowane w oparciu o układ czasowy 555: generator monostabilny (uniwibrator) i generator astabilny - multiwibrator.

W pierwszym punkcie ćwiczenia zbadaliśmy zależność czasu trwania generowanych impulsów dla różnych par elementów R2 i C2. Jak widać na rysunku 3.1.1. jest to zależność liniowa. Rozbieżności pomiędzy wartościami zmierzonymi a wyliczonymi teoretycznie wynikają przede wszystkim z niezadowalającej dokładności pomiarów (czasomierz / częstościomierz dawał wskazania nijak mające się do uzyskanego oscylogramu, a dokładność oscyloskopu okazała się niewystarczająca) oraz z 20% tolerancji zastosowanych elementów, co w przypadku propagacji błędów uwiarygodnia otrzymane wyniki (jak widać z rysunku otrzymana zależność jest zgodna z wyznaczoną teoretycznie, tyle tylko, że jest względem niej przesunięta).

2. Zbadane zależności czasu trwania i amplitudy impulsu wyjściowego w funkcji zmiany napięcia zasilania przedstawiają rysunki 3.1.2.1. i 3.1.2.2. Są to zależności liniowe. Amplituda napięcia wyjściowego maleje nieco szybciej niż napięcie zasilania, natomiast czas trwania impulsu wydłuża się wraz ze spadkiem napięcia zasilania.

3. Jak już zostało napisane, wpływ zmian obciążenia na parametry impulsu wyjściowego objawił się spadkiem amplitudy sygnału wyjściowego wraz ze spadkiem wartości obciążenia oraz rozmyciem początku impulsu dla małych obciążeń. Zależność taka występuje dla obydwu badanych układów.

4. Na podstawie sporządzonego oscylogramu (protokół) można stwierdzić, że multiwibrator astabilny działa w ten sposób, że w trakcie ładowania kondensatora na wyjściu układu trwa impuls, a w trakcie rozładowywania jest przerwa. Biorąc pod uwagę, że wyjście nie jest brane z wyjścia Q przerzutnika, a z wyjścia Q, to taki schemat pracy jest zgodny z zamieszczonym w instrukcji do ćwiczenia.

5. Kolejnym punktem ćwiczenia był pomiar parametrów przebiegu napięcia wyjściowego w zależności od wartości rezystancji R2 i R1. Z przeprowadzonych badań wynika, że zwiększanie rezystora R2 powoduje wydłużenie czasu oczekiwania, natomiast w przypadku rezystora R1 takiej zależności nie obserwujemy. Czas całkowity i czas trwania impulsu wzrasta liniowo wraz ze wzrostem tych rezystancji.

Zwiększanie rezystora R2 wywołało oscylacyjne wahania współczynnika wypełnienia pomiędzy 50% a 56%, natomiast przy wzroście rezystancji R1 widać liniowy wzrost współczynnika wypełnienia przebiegu czyli wzrost długości trwania impulsu.

6. Pomiar częstotliwości i amplitudy generowanych impulsów przy zmianie napięcia zasilania potwierdza teoretyczne założenie, że częstotliwość generowanych impulsów nie zależy od wielkości napięcia zasilającego. Widać natomiast dużą czułość amplitudy napięcia wyjściowego na zmianę napięcia zasilania.

7. Poważnym utrudnieniem w wykonaniu przez nas tego ćwiczenia okazał się brak zasilania na początku zajęć, co wprowadziło znaczne opóźnienia, a w dalszej kolejności zmusiło nas do prowadzenia pomiarów na stanowisku przeznaczonym do innego ćwiczenia, co z kolei miało niewątpliwy wpływ na dokładność otrzymanych przez nas wyników (inny sprzęt pomiarowy). Innym niekorzystnym czynnikiem była silna wrażliwość aparatury pomiarowej na czynniki zewnętrzne, co objawiało się gwałtownymi wahaniami wskazań w przypadku poruszenia ręką przewodów. Odczyty z częstościomierza nie były wiarygodne (trudno nawet mówić o powtarzalności), lecz przyczyny tego stanu rzeczy nie udało się nam ustalić. Prawdopodobnie było to spowodowane zużyciem wejścia tego przyrządu. Podsumowując możemy stwierdzić, że podstawowy cel ćwiczenia osiągnęliśmy, lecz ze względu na czynniki zewnętrzne niezależne od nas zrealizowaliśmy stosunkowo niewielką część programu laboratorium.

1

1



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
zast wzm do lin przekszt sygn - bk, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechn
filtry aktywne - bk, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Układy Ele
gen VCO - wyzysk, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Układy Elektr
generatory rc - bk, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Układy Elek
gen VCO 08, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Układy Elektroniczn
3, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, 3.4 silnik szeregowy
wzm operacyjny - wyzysk, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Układy
wzm oper 05, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Układy Elektronicz
wzm różnicowy 01 - bbb, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Układy
NAP D EL, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Ściągi
indukcyjny pierść, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, 3.5 - Silnik
sprawozdanie cw 1!(1), Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika
moje sprawozdanie-Seweryn, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, 3.0
generatory rc 04, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Układy Elektr
2, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Ściągi
ODBIORNI, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Ściągi
generatory rc 02, Inzynieria Materiałowa, I semestr, Elektrotechnika, elektrotechnika, Układy Elektr

więcej podobnych podstron