LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH	Dzień Godz. 13^15 tygodnia : Poniedziałek
Nr grupy : 3 Nazwisko i imię : Gonera Robert Felczak Kamila	Nr ćwiczenia : 8 Temat : Generatory VCO
Data wykonania : 30. 10. 1997	Ocena :

1.Program ćwiczenia

Zestawienie przyrządów:

- generator VCO

- generator LC

- miernik częstotliwości

- oscyloskop

- woltomierz analogowy

- woltomierz cyfrowy

- zasilacz stabilizowany

Pomiary generatora VCO

1.2.1.Pomiar charakterystyk I_z = f ( U_ster )

Pomiary przeprowadziliśmy dla trzech różnych rezystorów:

R₁ = 510 Ω

R₂ = 1 kΩ

R₃ = 2 kΩ

przy napięciu zasilania U_zaś = 12 V

	R=510Ω			R=1kΩ			R=2kΩ
Uster [ V]	Uwy [ V ]	Iz [ A ]	Izteor [ A ]	Uwy [ V ]	Iz [ A ]	Izteor [ A ]	Uwy [ V ]	Iz [ A ]	Izteor [ A ]
0,5	0,15	0,76	0,87	0	0,61	0,39	0	0,61	0,14
1	1,07	1,68	1,86	0,26	0,87	0,90	0,0005	0,6105	0,40
2	3,00	3,61	3,83	1,24	1,85	1,91	0,34	0,95	0,91
3	4,95	5,56	5,80	2,24	2,85	2,92	0,81	1,42	1,42
4	6,53	7,14	7,77	3,21	3,82	3,93	1,30	1,91	1,93
5	6,53	7,14	9,74	4,23	4,84	4,94	1,80	2,41	2,44
6	6,53	7,14	11,71	4,80	5,41	5,95	2,31	2,92	2,95
7	6,53	7,14	13,68	4,80	5,41	6,96	2,83	3,44	3,46
8	6,53	7,14	15,65	4,80	5,41	7,97	3,02	3,63	3,97
9	6,53	7,14	17,62	4,80	5,41	8,98	3,02	3,63	4,48
10	6,53	7,14	19,59	4,80	5,41	9,99	3,02	3,63	4,99
10,5	6,53	7,14	20,58	4,80	5,41	10,49	3,02	3,63	5,24

-1. Pomiar napięć progowych komparatora okienkowego Up_min i Up_max .

Lp.	Upmin [ V ]	Upmax [ V ]
1. 2.	2.44 2.40	5.19 5.17
Śr.	2.42	5.18

Rzeczywiste napięcia przełączania komparatora okienkowego są wyższe od zmierzonych o wartość spadku napięcia na złączu baza - emiter tranzystora wyjściowego, równą około 0.61 V

Up_min = 3.03 V Up_max = 5.79 V

Pomiar charakterystyk przestrajania generatora F_gener = f ( U_ster )

R1 = 510 Ω

R2 = 1 kΩ

R3 = 2 kΩ

Uste

C1 = 15nF

C2 = 0.1μF

C1 = 15nF

C2 = 0.1μF

C1 = 15nF

C2 = 0.1μF

[V ]

Fgener [ Hz ]

Fteor [ Hz ]

Fgener [ Hz ]

Fteor [ Hz ]

Fgener [ Hz ]

Fteor [ Hz ]

Fgener [ Hz ]

Fteor [ Hz ]

Fgener [ Hz ]

Fteor [ Hz ]

Fgener [ Hz ]

Fteor [ Hz ]

0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10.5

9585 22843 46458 68209 88172 98300 100185 100518 100571 100590 100450 100420

10525 22426 46228 70030 93831 117633 141435 165237 189038 212840 236642 248543

1444 3428 7500 11475 15304 17602 17700 17760 17750 17740 17730 17730

1579 3364 6934 10504 14075 17645 21215 24785 28356 31926 35496 37281

4547 11471 24890 36900 48430 60251 70079 72270 73153 73786 73670 73640

4723 10822 23021 35219 47417 59615 71813 84011 96209 108407 120605 126704

643 1679 3790 5858 7884 10663 11865 12341 12360 12378 12379 12382

709 1623 3453 5283 7113 8942 10772 12502 14431 16261 18091 19006

1666 5277 12423 19260 25715 32379 38098 42273 45069 45421 45814 45014

1704 4784 10943 17103 23262 29421 35581 41740 47900 54059 60219 63298

234 734 1804 2877 3911 5000 5867 6767 7250 7288 7298 7302

256 718 1641 2565 3489 4413 5337 6261 7185 8109 9033 9495

Pomiar generatora LC przestrajanego diodą pojemnościową.

Pomiar zależności częstotliwości generatora od napięcia sterującego F_gener = f ( U_ster )

Pomiary przeprowadziliśmy przy znamionowym oraz zmniejszonym napięciu zasilania.

	Uzasil = 12 [ V ]		Uzasil = 6 [ V ]
Lp.	Uster [ V ]	Fgener [ Hz ]	Uster [ V ]	Fgener [ Hz ]
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.	2.5 4 6 8 10 15 20 25 27 29 30 32 34	2 500 253 2 649 900 2 815 610 2 930 900 3 015 290 3 169 930 3 272 090 3 353 270 3 379 350 3 404 120 3 416 760 3 438 000 3 459 000	2.5 5 10 15 20 25 30 34 - - - - -	2 474 190 2 755 070 3 013 890 3 164 150 3 273 970 3 350 200 3 416 900 3 458 200 - - - - -

Wykorzystywane zależności:

Uwagi i wnioski.

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów zależności prądu źródła od wartości napięcia sterującego możemy zauważyć, że wraz ze wzrostem napięcia sterującego charakterystyka I_ź = f( U_ster ) zagina się. Wynika to z tego iż ustala się stała wartość napięcia na R_wz . Zjawisko to powstaje na skutek pojawienia się dzielnika napięcia R, Rwz , albowiem tranzystor T₁ dla dużych wartości U_ster zostaje odcięty natomiast T₂ wchodzi w nasycenie. Biorąc z kolei pod uwagę wpływ wartości rezystancji R na kształt otrzymanych charakterystyk możemy zauważyć, że wraz ze wzrostem tej rezystancji wartość prądu I_ź maleje, natomiast wzrasta liniowy zakres jego narostu.

Pomierzone charakterystyki przestrajania generatora VCO doskonale obrazują nam wpływ elementów R i C na wartość częstotliwości generowanych sygnałów. Wraz ze wzrostem wartości rezystancji R przy stałej wartości pojemności C widzimy, że wartość generowanych częstotliwości maleje natomiast wzrasta ich liniowy zakres narostu w funkcji napięcia sterującego. Podobnie przedstawia się sytuacja z pojemnością - wraz z jej wzrostem, przy jednocześnie stałej wartości R , wartość generowanych częstotliwości maleje przy analogicznej jak poprzednio zmianie zakresu liniowości jej narostu. Wynika stąd wniosek, że jeśli chcemy uzyskać układ generujący sygnały o niezbyt wysokich częstotliwościach lecz charakteryzujący się szerokim zakresem liniowego przestrajania należy zastosować duże wartości zarówno rezystancji R jak i pojemności C. Jeśli natomiast interesuje nas układ generujący większe częstotliwości a nie zależy nam na jego liniowym przestrajaniu wówczas użyte elementy powinny mieć małe wartości.

Analizując wyniki przeprowadzonych pomiarów generatora LC zauważamy, że częstotliwość generacji tegoż generatora jest nieliniową funkcją napięcia sterującego. Główną przyczyną tego zjawiska jest nieliniowa zależność pojemności od napięcia zastosowanej diody pojemnościowej. Obserwując natomiast wpływ napięcia zasilania na wartość generowanych częstotliwości widzimy, iż jest on pomijalnie mały nawet przy znacznych zmianach wartości U_zasil , co jest niewątpliwą zaletą tego układu. Układ ten w porównaniu z układem poprzednim charakteryzuje się również większymi wartościami generowanych częstotliwości.

---