sprawozdanie - generator z mostkiem wiena, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIV, Sprawozdania, Sprawozdania


ŚLĄSKA WYŻSZA SZKOŁA INFORMATYKI

SPRAWOZDANIE

Z ZAJĘĆ LABOLATORYJNYCH

Kierunek:

Informatyka

Semestr:

1

Sprawdził:

Data wyk. Ćwiczenia:

07.01.2007

Temat:

ANALOG INDUKCYJNOŚCI UZIEMIONEJ

Nazwisko i imię:

Skutnik Adam

Nowaliński Radek

Ocena:

1.Wstęp teoretyczny

Generatory są układami wytwarzającymi przebiegi elektryczne o określonym kształcie. Układy generujące napięcie sinusoidalne nazywamy generatorami przebiegów sinusoidalnych, istnieją także przebiegi prostokątne, piłokształtne, itp. W generatorach przebiegów sinusoidalnych musi istnieć układ określający częstotliwość drgań, układy te składają się z elementów LC lub RC. Drgania układu generującego mogą być wzbudzane w dwojaki sposób: za pomocą elementu o rezystancji ujemnej lub przez wykorzystanie sprzężenia zwrotnego.

Generator ze sprzężeniem zwrotnym składa się ze wzmacniacza o wzmocnieniu napięciowym KU oraz czwórnika sprzężenia zwrotnego o współczynniku przenoszenia β. W takim układzie aby generator mógł wzbudzać drgania musi być spełniony warunek fazy i amplitudy. Zgodnie z warunkiem amplitudy układ może wytwarzać drgania tylko wtedy, gdy wzmacniacz kompensuje działanie tłumiące czwórnika sprzężenia zwrotnego. Warunek fazy wskazuje, że drgania mogą wystąpić tylko wtedy, gdy suma przesunięć fazowych wnoszonych przez wzmacniacz i czwórnik sprzężenia zwrotnego wynosi zero lub wielokrotność 360°. Częstotliwość generowanego sygnału zależy głównie od elementów sprzężenia zwrotnego, natomiast amplituda sygnału od wzmocnienia wzmacniacza.

Generator RC jest połączeniem wzmacniacza z czwórnikiem selektywnym sprzężenia zwrotnego, który składa się z elementów rezystancyjno-pojemnościowych. Stosuje się następujące czwórniki RC: mostkowe (na ogół w postaci mostka Wiena), typu 2T i zbocznikowane, łańcuchowe - RC i CR. Charakterystyki amplitudowe β = f(f) czwórników mostkowych i typu T dla określonej częstotliwości f0 mają ekstrema, natomiast charakterystyki czwórników łańcuchowych są monotonicznie wzrastające lub malejące. Dlatego pierwsze z tych układów mają typowe własności selektywne, a drugie własności przesuwników fazowych.

CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia jest przebadanie fazowego i amplitudowego warunku wzbudzenia drgań na przykładzie generatora z mostkiem Wiena.

OPIS UKŁADU

0x01 graphic

Rys 1. Schemat ideowy

Wykaz przyrządów i elementów

Temperatura otoczenia przy której przeprowadzano badania = ok. 25OC

2. Przebieg ćwiczenia

Badanie Generatora:

a) Po podłączeniu elementów tak jak na rys. 2, przy elemencie na którym zachodzi ujemne sprzężenie zwrotne jest rezystor, obserwowano na oscyloskopie drgania zmieniając wartość potencjometru R4 generatora. Na podstawie obserwacji wyciągnięto wnioski.

b) Po podłączeniu elementów tak jak na rys. 2, przy elemencie na którym zachodzi ujemne sprzężenie zwrotne jest żarówka, obserwowano na oscyloskopie drgania zmieniając wartość potencjometru R4 generatora. Na podstawie obserwacji wyciągnięto wnioski.

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

Rys. 2

Badanie warunku amplitudy:

Rozłączono pętle sprzężenia zwrotnego. Na wejście wzmacniacza operacyjnego podano sygnał sinusoidalny z generatora laboratoryjnego o amplitudzie 1V. Przestrajając częstotliwość tego generatora w zakresie od 1kHz do 200kHz mierzono woltomierzem napięcia zmiennego napięcie na wyjściu członu sprzężenia zwrotnego.

Generator sygnału sinusoidalnego U = 1V

Uwy odczytywano dla różnej częstotliwości wejściowej w zakresie 1 kHz - 200 kHz

Wyniki podano w tabeli 1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

fwe

1

1,7

9

20

28

40

80

100

125

150

175

200

kHz

Uwy

0,25

0,27

0,9

1,05

0,9

0,85

0,6

0,5

0,4

0,35

0,3

0,25

V

Tab. 1

Wartość graniczna = 1,05 V przy 20kHz

Na podstawie wykonanych pomiarów jesteśmy wstanie wykreślić charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową rys. 4. Wartość graniczna tego układu to 1,05 V przy częstotliwości 20kHz.

Badanie warunku fazy:

Podobnie jak w punkcie poprzednim na wejście wzmacniacza podano sygnał z generatora sinusoidalnego o amplitudzie 1V. Przestrajając częstotliwość sygnału w przedziale od 1kHz do 200kHz mierzono przesunięcie fazowe pomiędzy wyjściem członu sprzężenia zwrotnego i wejściem wzmacniacza operacyjnego.


0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
Gdzie:

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

Rys. 3 Sposób pomiaru krzywej Lissajousa.

Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli 2:

f [kHz]

A

B

B/A

[] 

1

6

6

1,00

90,05

2

6

5,6

0,93

69,00

3

6

5

0,83

56,47

5

6

4

0,67

41,83

7

6

3

0,50

30,02

10

6

1,8

0,30

17,47

12

6

1,1

0,18

10,57

14

6

0,2

0,03

1,91

15

6

0,1

0,02

0,96

16

6

0

0,00

0,00

16,5

6

-0,1

-0,02

-0,96

17

6

-0,3

-0,05

-2,87

18

6

-0,5

-0,08

-4,78

20

6

-1

-0,17

-9,60

25

6

-1,9

-0,32

-18,47

35

6

-3,3

-0,55

-33,38

45

6

-3,9

-0,65

-40,56

65

6

-5,3

-0,88

-62,08

80

6

-5,4

-0,90

-64,19

90

6

-5,6

-0,93

-69,00

110

6

-6

-1,00

-90,05

170

6

-6

-1,00

-90,05

200

6

-6

-1,00

-90,05

Tab. 2

Na podstawie wyników z tabeli 2 opracowano charakterystykę fazowo-częstotliwościową Rys. 5.

0x08 graphic

Rys. 3

0x08 graphic

Rys. 4

0x08 graphic

Rys. 5

Ze złożenia charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej oraz charakterystyki fazowo - częstotliwościowej została utworzona charakterystyka amplitudowo-fazowa, którą przedstawia rys. 3.

Ten wykres umożliwia ocenę stabilności wzmacniacza (generatora) ze sprzężeniem zwrotnym. To kryterium nosi nazwę kryterium Nyquista.

3. Wnioski

Sygnał zostaje zniekształcony ponieważ wzmocnienie sygnału wejściowego wykracza poza możliwości wzmacniacza.

Element R4 jest jednym z zależnych wzmocnienia Ku wzmacniacza:

Ku = R2/R4 +1

Żarówka służy do stabilizacji amplitudy oraz umożliwia powstawanie drgań w znacznie szerszym zakresie.

Zachodzi zgodność fazy sygnałów na wejściu i wyjściu wzmacniacza. Przy częstotliwości 16 kHz przesuniecie fazowe wynosi 0°.

Zachodzi kompensacja przez wzmacniacz o wzmocnieniu Ku tłumiącego działania ujemnego sprzężenia zwrotnego za pomocą mostka Wiena.

Przy częstotliwości 16kHz wartości sygnału jest 0x01 graphic
1.

β

Ku

Oscyloskop

B

A

Generator sygnału sinusoidalnego

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sys1, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIV, mid
analogi 2 zaliczenie pytania, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIV, ua2, Zaliczenie,
Odp lab 3, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIV, mid
sprawko-tubowa grzesiak 2, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIV, apf1, anteny
Tud kolos, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIV, tud, TUUUUD, Jola TUD, TUD
Modulacja i detekcja - lab.2, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIV, mid
dopasowanie sprawozdanie, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIII, Tbwcz, TBWCZ+SPRAWKA
sprawozdanie filtry mikrofalowe, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIII, ua1
ferryty sprawozdanie2, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIII, Tbwcz, TBWCZ+SPRAWKA+-+
sprawozdanie sprzęgacze, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIII, Tbwcz, TBWCZ+SPRAWKA+
kolos tbwcz, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIII, Tbwcz, tbwcz ćwiczenia, ćwiczenia
interferometr, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIII, Tbwcz
Zadanie(1), Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIII, Tbwcz, tbwcz ćwiczenia, ćwiczenia,
LAN , Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIII, sstk
mele srele, Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIII, mele
Kolokwium LSK - pytania (2), Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, 2 rok-aguli, lsk, Kolokwi
Spraw.1(1), Elektronika i telekomunikacja-studia, rok II, semIII, Tbwcz, Tbwcz, Tbwcz, Tbwcz1.lab

więcej podobnych podstron