W O J S K O W A A K A D E M I A T E C H N I C Z N A W Y D Z I A Ł E L E K T R O N I K I E 0 3 z i m a 2 0 0 4
L A B O R A T O R I U M U K Ł A D Ó W A N A L O G O W Y C H
G r u p a : E 0 3 D
Data wykonania ćwiczenia:
Ćwiczenie prowadził:
. . . . . . . . . .
........................................
........................................
Imię:.............................
Data oddania sprawozdania: Podpis:
Nazwisko:.................................................
........................................
P R O T O K Ó Ł P O M I A R O W Y
T e m a t : U k ł a d y o d o p e r a c y j n e
I. Schemat blokowy układu pomiarowego.
Oscyloskop
Generator
Wzmacniacz
sinusoidalny
operacyjny
Woltomierz
Zasilacz
II. Spis przyrządów.
NAZWA PRZYRZĄDU
TYP
FIRMA
1. Badanie wzmacniacza odwracającego
1.1. Pomiar charakterystyk częstotliwościowych Uwe = 40mV Gu o = -10 V/V
f [kHz]
1
Uwy [mV]
ϕ [ °]
- 1 8 0 °
- 2 2 5 °
Uwy/Uwy 0
Uwe = 40mV Gu o = -100 V/V
f [kHz]
0,1
Uwy [mV]
ϕ [ °]
- 1 8 0 °
- 2 2 5 °
Uwy/Uwy 0
1.2. Pomiar maksymalnej szybkości zmian napięcia wyjściowego - SR
Tab. 3.3
( 8,
0 U p− p )
t
SR =
n [µs ]
t n
U
µ
p-p [V]
SR [ V / s]
1.3. Obserwacja wpływu skończonej wartości SR na zniekształcenia przebiegu wyjściowego Uwe = 800mV, f = 20 kHz
Pomiar prędkości narastania (opadania)
sygnału wyjściowego
t n [µs ]
U p-p [V]
2
2. Badanie filtrów aktywnych 2.1. Obserwacja wpływu zmiany wsp. tłumienia na kształt ch-ki amplitudowej filtru dolnoprzepustowego i górnoprzepustowego drugiego rzędu.
Uwe = 500mV, funkcja SWEEP (1 Hz ÷ 10 kHz) filtr dolnoprzepustowy
filtr górnoprzepustowego
2.2. Obserwacja kształtu ch-ki amplitudowej filtru pasmowoprzepustowego typu podwójne T
dla dwóch wartości dobroci metodą oscyloskopową
Uwe = 5mV, funkcja SWEEP (1 Hz ÷ 10 kHz) filtr pasmowoprzepustowy
2.3. Pomiar częstotliwości granicznej i wartości współczynnika tłumienia dolnoprzepustowego filtru aktywnego drugiego rzędu Uwe = 500mV, f = 100 Hz
filtr przetłumiony ( ξ > 1)
filtr niedotłumiony ( ξ < 1)
U
0 [mV]
fg [ 3 dB ] [Hz]
U 0 [mV]
U n [mV]
fn [Hz]
U 0
U
n
0,707 Un
U 0
fg
f n
3
2.4. Pomiar częstotliwości granicznej i wartości współczynnika tłumienia górnoprzepustowego filtru aktywnego drugiego rzędu Uwe = 500mV, f = 20 kHz
filtr przetłumiony ( ξ > 1)
filtr niedotłumiony ( ξ < 1)
U 0 [mV]
fd [ 3 dB ] [Hz]
U
0 [mV]
U n [mV]
fn [Hz]
2.5. Pomiar częstotliwości granicznych i obliczenie wartości dobroci dla filtru pasmowoprzepustowego
← 0,707 Umax
Umax
0,707 Umax →
Q 1
U [V]
f [Hz]
f gd
f n
f gg
← 0,707 Umax
Umax
0,707 Umax →
Q 2
U [V]
f [Hz]
f gd
f n
f gg
f n
Q =
f
− f
gg
gd
Tabela wartości elementów badanych filtrów
Rodzaj filtru
R 1 [kΩ]
R 2 [kΩ]
C 1 [nF]
C 2 [nF]
dolnoprzep. dla ξ > 1 (przetłumiony) dolnoprzep. dla ξ < 1 (niedotłumiony) górnoprzep. dla ξ > 1 (przetłumiony) górnoprzep. dla ξ < 1 (niedotłumiony) R
C
C
1
R 2
1
2
Uwy
Uwy
U
U
R
we
C
we
1
R 2
1
C 2
filtr dolnoprzepustowy
filtr dolnoprzepustowy
4
3. Badanie układu całkującego i różniczkującego 3.1. Obserwacja charakterystyk czasowych układu całkującego przy wymuszeniu sygnałami o różnych kształtach.
Uwe = 100 mV ( Gu = -100 V/V z włączonym C 2) wymuszenie prostokątem dla f = 20 kHz wymuszenie sinusem dla f = 20 kHz Δφ = …….[˚]
wymuszenie trójkątem dla f = 20 kHz
3.2. Obserwacja charakterystyk czasowych układu różniczkującego przy wymuszeniu sygnałami o różnych kształtach
Uwe = 200 mV , f = 100 Hz ( Gu = -10 V/V z włączonym C 1) wymuszenie prostokątem
wymuszenie sinusem Δφ = …..….[˚]
5
wymuszenie trójkątem
3.3. Obserwacja charakterystyk czasowych układu różniczkującego przy wymuszeniu sygnałem prostokątnym o różnych częstotliwościach.
Uwe = 200 mV ( Gu = -10 V/V z włączonym C 1) wymuszenie prostokątem dla f = 100 Hz wymuszenie prostokątem dla f = 14 kHz wymuszenie prostokątem o f = 400 kHz
6
4. Pomiar zniekształceń w zakresie czoła odpowiedzi czasowej układów dolnoprzepustowych
Tab. 3.5
f
f
t
g [kHz]
g [kHz]
n [µs]
obliczone
pomierzone
Gu 0= -10 V/V
Gu 0= -100 V/V
filtr pierwszego rzędu
filtr drugiego rzędu
7