Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii  II. 2004/05 

ćw. 10 / str. 1

 

Politechnika Rzeszowska 

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii II 

Grupa 

 

Data  

 

Nr ćwicz.

 

BADANIE PODZESPOŁÓW 

APARATURY ELEKTRONICZNEJ

 

10 

1……………..................... 

kierownik

 

2......................................... 
 
3......................................... 
 
4.........................................

 

Ocena 

       opracowali: dr hab.inż. A. Kowalczyk, dr inż. A. Rylski 

 

I. Cel ćwiczenia 
 Celem 

ćwiczenia jest poznanie metod pomiaru wybranych parametrów podzespołów aparatury 

elektronicznej. 
 

II. Zagadnienia 
1.  Ogólna charakterystyka urzadzeń elektronicznych powszechnego zastosowania - zasilacze, stabilizatory 

napięć i prądów, wzmacniacze, przyrządy pomiarowe. 

2.  Źródła napięcia stałego, zasilacze - podstawowe układy blokowe, właściwości, parametry techniczne, 

zasady pomiaru parametrów. 

3.  Źródła napięcia zmiennego, generatory - podstawowe układy blokowe, właściwości, parametry 

techniczne, zasady pomiaru parametrów. 

4.  Tory pomiarowe woltomierzy elektronicznych napięć stałych i zmiennych. Podstawowe parametry 

metrologiczne woltomierzy. 

 

III. Program ćwiczenia 
1. 

Pomiary wybranych parametrów zasilacza stabilizowanego: zakresu regulacji napięcia wyjściowego 
U

wy

, charakterystyki obciążeniowej zasilacza U

wy

= f(I

o

), wyznaczenie wartości rezystancji wyjściowej 

i rezystancji dynamicznej. Pomiar współczynnika tętnień, obserwacja na oscyloskopie przebiegu 
składowej zmiennej. 

2. 

Pomiary wybranych właściwości generatora funkcyjnego,  sprawdzenie skalowania wybranego 
zakresu częstotliwości, pomiar współczynnika zniekształceń nieliniowych, charakterystyki 
obciążeniowej generatora. Obliczenie wartość impedancji wyjściowej dla f=1kHz, wyznaczenie 
zakresu zmian napięcia wyjściowego przy dopasowaniu impedancji. 

3. 

Pomiar w wybranych punktach toru przyrządu pomiarowego wartości napięć mierzonego sygnału i 
obliczenie wartości współczynników przetwarzania toru woltomierza, regulacja wzmocnienia, 
wyznaczenie pasma przenoszonych częstotliwości.  

 
 
 
 
 

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii II. 2004/05

 

 

str. 2 

IV. Przebieg ćwiczenia 

 

Spis przyrządów 

Z - zasilacz stabilizowany typ 

zakres regulacji napięcia 

zakres regulacji prądu moc 

wyjściowa współczynnik tętnień 

 

 

 

 

G - generator pomiarowy typ  

zakres regulacji 

częstotliwości 

zakres regulacji napięcia rezystancja 

wyjściowa współczynnik 

zniekształceń 

nieliniowych 

 

 

 

 

U

=

 multimetr trueRMS   typ  MX554 

znamionowa 
liczba ziaren 

błąd podstawowy  

zakresy nap. U

n

  

zakresy prądowe I

n

  

 

 

 

 

U

~

 multimetr trueRMS   typ  MXD - 4660A 

znamionowa 
liczba ziaren 

błąd podstawowy  

zakresy nap. U

n

  

zakresy prądowe I

n

  

 

 

 

 

oscyloskop typ 

wymiary ekranu 

błąd podstawowy  

zakresy nap. U

n

  

podstawa czasu 

 

 

 

 

R

s

 - rezystor suwakowy typ 

R [      ] 

I [      ] 

 

 

 

 

 

 

R

d

 - dekada rezystancyjna typ 

dekada błąd podstawowy  

dopuszczalny prąd  I

n

 

 

10

-1

 0 

- 

10 

   

10

0

   

 

 

 

10

1

   

 

 

 

10

2

   

 

 

 

10

3

   

 

 

 

10

4

   

 

 

 

mzh - miernik zniekształceń nieliniowych, typ. 

zakres pomiaru h 

 

błąd podstawowy 

pasmo częstotliwości tłumienie częstotliwości 

podstawowej 

 

 

 

 

 
 
 
 

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii  II. 2004/05 

ćw. 10 / str. 3

 

1.1 Pomiar wybranych parametrów zasilacza 

 

Rys. 10.1. Układ do pomiaru parametrów zasilacza 

 
 
1.1.1 Zmierzyć zakres regulacji napięcia stabilizowanego 
 

I = 0 mA 

U

min

= 

U

max

= 

 
1.1.2 Zmierzyć charakterystykę obciążeniową zasilacza i obliczyć rezystancję dynamiczną r 
             Ustawić zabezpieczenie prądowe na wartości mniejszej niż 2A, napięcie U = 1,8 V dla R = ∞, 
zmieniać R

s

 np. tak aby I = (0,5, 1, 1,5) A 

 
Tabela 10.1 Wyniki pomiarów charakterystyki obciążeniowej zasilacza 

i I

= 

[     ] 

U

=

 [     ] 

∆U

= 

[   ] 

∆I

= 

[    ] 

U

~ 

[     ] 

k

50 

[     ] 

r [     ] 

1 

  – –    

2 

 

 

 

 

 

 

 

3 

 

 

 

 

 

 

 

 
Obwód prądowy  łączyć na zaciskach przykręcanych. Pomiary napięć dokonać jak najbliżej 
badanego zasilacza. 
 
 

=

−

=

∆

+

=

=

+

=

)

i

(

i

)

i

(

U

U

U

1

1

 

 

=

−

=

∆

+

=

=

+

=

)

i

(

i

)

i

(

I

I

I

1

1

 

 

=

⋅

=

=

100

50

U

U

k

~

 

 

=

∆

∆

=

i

i

i

I

U

r

 

 
 
 

R

s 

zasilacz 

V

~ 

V

= 

A

oscyloskop 

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii II. 2004/05

 

 

str. 4 

Obserwacje ekranu oscyloskopu 
 
Obraz na oscyloskopie zawiera: 
- szum o parametrach: 

- przedział wartości U

ss

 (max+, max-) = 

 

- składową okresową o parametrach: 

 - kształt  
- częstotliwość f =  
- napięcie U

ss 

= 

 
 
1.2 Pomiar wybranych parametrów generatora 

 

Rys.10.2. Układ do badania generatora 

 
1.2.1 Sprawdzić skalowanie wybranego zakresu częstotliwości 
Tabela 10.2.  sprawdzany zakres częstotliwości f 

(min - max) 

=               [       ],  R

d 

= ∞ 

f

zadane

[         

 

] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

zmierzone 

[         

 

]   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∆∆∆∆f

 

[       ] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zmierzone

zadane

f

f

f

−

=

∆

 

 

=

⋅

=

⋅

∆

=

δ

100

100

max

max

f

f

f

 

 
1.2.2 Zmierzyć współczynnik zniekształceń, impedancję wyjściową i charakterystykę 
obciążeniową generatora 
 
Tabela 10.3   Wyniki badania generatora dla sygnału o częstotliwości  f = 1kHz  

i 

R

d 

[k

Ω] 

U [      ] 

h [      ] 

f [     ] 

z

wy

 [      ] 

1 

∞ 

 

 

 

– 

2 

0,6 

    

3 0,1 

 

 

 

 

4 

0,05 

    

generator 

V

R

d 

oscyloskop 

mzh 

częstościomierz 

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii  II. 2004/05 

ćw. 10 / str. 5

 

 
UWAGA: dla R

d 

=  ∞ i f = 1 kHz ustawić wybraną wartość U, następnie ustawiając kolejne wartości R

d

  

odczytać  z przyrządów zmiany U,  h, f, obliczyć r

wy

. 

 

=

⋅

−

=

−

=

i

di

i

di

i

i

wyi

U

R

)

U

U

(

R

U

U

U

z

1

1

 

rezystancja wyjściowa z danych technicznych    

  

R

wy

 = 

impedancja wyjściowa obliczona (średnia z pomiarów)   

Z

wy

=  

 
wartość zmierzona impedancji jest zbliżona / różna w stosunku do rezystancji 

 

z danych technicznych 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.10.3. Wykresy z badania generatora 

 
Obserwacje oscyloskopu: 
Oceń opisowo i w % wpływ wzrostu obciążenia (malenie rezystancji R

d

) na zmianę (pozostaw właściwe 

określenie odpowiednio skreślając): 
- amplitudy  wzrosła  zmalała o ...........% 
- częstotliwości    wzrosła  zmalała o ...........% 
- kształtu: zniekształcenia  /  widoczne  /  niewidoczne  / trudne do oceny 
- inne  
 
1.2.3 Wyznaczyć zakres zmian napięcia wyjściowego przy dopasowaniu impedancji. 
Dla R

d 

= R

wy

 i f = 1 kHz  zmierzyć minimalną  U

min

 i maksymalną  U

max

 wartość napięcia wyjściowego 

z generatora. 
 
U

min 

=  

U

max 

=  

 
 

U[V]  h[%] 

z

wy

[

Ω] 

R

d

[k

Ω] 

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii II. 2004/05

 

 

str. 6 

1.3 Badanie i regulacja właściwości toru woltomierza  

 

Rys.10.4. Układ do badania woltomierza 

 
1.3.1 Zmierzyć i wyregulować wzmocnienie toru woltomierza napięcia stałego  

Ustawić napięcie wejściowe na wartości zakresu, zapisać wynik pomiaru, wykonać regulację 

wzmocnienia w celu uzyskania właściwego wychylenia - zapisać wynik. Ustawić 1/5 poprzedniej wartości 
napięcia, zapisać wynik pomiaru i dokonać ewentualnej korekty wzmocnienia (o 1/5 błędu). 
 
Tabela 10.4  Wyniki badań toru woltomierza napięcia stałego 

Lp. U

we 

[      ] 

U

wy 

[       ] 

k

u 

[      ] 

uwagi 

1 

 

 

 

 

2 

regulacja wzmocnienia 

3  

 

 

 

4 

kontrola dla innej wartości napięcia wejściowego 

5  

 

 

 

6 

regulacja wzmocnienia 

7  

 

 

 

 
1.3.2 Zbadać i wyregulować wzmocnienie toru woltomierza napięcia przemiennego  
Dla częstotliwości f = 1 kHz  (częstotliwość  środkowa pasma) ustawić napięcie wejściowe na wartości 
zakresu, zapisać wynik pomiaru,  
Wykonać regulację wzmocnienia w celu uzyskania właściwego wychylenia - zapisać wynik.  
Ustawić 1/5 poprzedniej wartości napięcia zakresu, zapisać wynik pomiaru i dokonać ewentualnej korekty 
wzmocnienia (o 1/5 błędu).  
Powtórzyć pomiar dla napięcia wejściowego o wartości zakresu pomiarowego dla częstotliwości f = 1 kHz..  

a - Zmniejszając częstotliwość odczytać jej wartość gdy wskazane napięcie zmieni się o 5% - jest to 
dolna częstotliwość graniczna f

min

 .  

b - Zwiększając częstotliwość odczytać jej wartość gdy wskazane napięcie zmieni się o 5% - jest to 
górna częstotliwość graniczna f

max

.  

 

Tabela 10.5  Wyniki badań toru woltomierza napięcia zmiennego 

f [kHz] 

U

we 

[      ]  U

wy 

[       ]  k

u 

[     ] 

k

u

[%] uwagi 

 f = 1 

 

 

 

 

 

regulacja wzmocnienia 

f = 1 

 

 

 

100  

badanie pasma mierzonych częstotliwości 

f

min 

=  

 

 

95   

f

max 

=  

 

 

95   

V 

oscyloskop 

źródło 

sygnału 

V 

badany 

woltomierz  

Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych 

Laboratorium Metrologii  II. 2004/05 

ćw. 10 / str. 7

 

 

=

=

=

we

wy

u

U

U

k

 

 

=

⋅

=

⋅

=

100

100

uz

u

u

k

k

[%]

k

 

 
k

uz

 - wzmocnienie dla f = 1 kHz 

 
 

V. Wnioski 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

VI. Pytania kontrolne 
1. Podać definicje i przedział wartości parametrów źródeł napięcia i prądu stałego. 
2. Podać definicje i przedział wartości parametrów źródeł napięcia i prądu przemiennego. 
3. Przedstawić metodę pomiaru rezystancji wejściowej przetwornika. 
4. Przedstawić metodę pomiaru rezystancji wyjściowej przetwornika. 
5. Narysować i omówić układ do pomiaru charakterystyki przenoszenia wzmacniacza. 
6. Omówić pojęcie “szerokość pasma”. 
7. Omówić pojęcie “współczynnik zniekształceń nieliniowych”. 
8. Omówić pojęcie “współczynnik tętnień”. 
9. Omówić pojęcie “rezystancji dynamicznej” zasilacza. 
 
 

Literatura 
1.  Piotrowski J., Podstawy miernictwa WNT Warszawa 2002. 
2. Parchański J.: Miernictwo elektryczne i elektroniczne. WSiP, Warszawa 1997. 
3. Badźmirowski K., i inni, Miernictwo elementów półprzewodnikowych i układów scalonych, 

WKŁ Warszawa 1984. 

4.  Horowitz P., Hill W., Sztuka elektroniki, WKŁ, Warszawa 1997. 
5.  Jellonek A., Karkowski Z., Miernictwo radiotechniczne WNT Warszawa 1972.