Zespół Szkół Elektroniczno - Elektrycznych im. Romualda Traugutta

w Koszalinie

Instrukcja do ćwiczenia

Temat: Badanie układów różniczkujących

Koszalin 2002/2003

1. Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych układów RC.

Zdjąć charakterystykę częstotliwościową biernych i czynnych układów różniczkujących zgodnie z poniższym schematem. Na wejście układu należy podać sygnał sinusoidalny z generatora funkcyjnego. Na wyjście badanego układu podłączyć woltomierz napięcia zmiennego.

Pomiaru należy dokonać dla trzech wartości stałej czasowej τ układu różniczkującego.

Częstotliwości sygnału wejściowego należy dobrać tak aby dokładnie zmierzyć charakterystykę częstotliwościową w zakresie dużych zmian napięcie wyjściowego.

U₁ = 0,5 V ; R =1KΩ ; C = 10nF

Bierny układ różniczkujący.

R

f

[kHz]

0,1

1 kΩ

U2

[mV]

10 kΩ

U2

[mV]

100 kΩ

U2

[mV]

Czynny układ różniczkujący.

R

f

[kHz]

0,1

1 kΩ

U2

[mV]

10 kΩ

U2

[mV]

100 kΩ

U2

[mV]

W sprawozdaniu umieść wykresy charakterystyk częstotliwościowych.

Należy pamiętać o skali logarytmicznej osi częstotliwości.

2. Wyznaczanie częstotliwości granicznej fg i kąta przesunięcia fazowego φ.

1. Wyznaczanie częstotliwości granicznej biernego układu różniczkującego.

Częstotliwość graniczna f_g to taka częstotliwość, przy której napięcie sygnału wyjściowego U₂ osiąga wartość 0,707 napięcia wejściowego U₁. Przy tej częstotliwości kąt przesunięcia fazowego φ wynosi 45⁰.

Wyznaczyć częstotliwość graniczną biernych układów RC. Na wejście układu biernego podać sygnał sinusoidalny o napięciu U₁=1V. Zmieniając częstotliwość generatora doprowadzić do zmniejszenia napięcia wyjściowego U₂ do wartości 0,707 V. Oczytaną częstotliwość nastawioną na generatorze wpisać do tabeli. Pomiaru dokonać dla wszystkich kombinacji elementów RC. Wyniki zanotować w tabeli poniżej.

2. Wyznaczanie kąta przesunięcia fazowego φ.

Zmierzyć kąt przesunięcia fazowego, biernych układów RC dla częstotliwości granicznych. Pomiaru dokonać oscyloskopem, używając kursorów czasu. Na pierwszy kanał oscyloskopu podać sygnał wejściowy, a na drugi kanał podać sygnał wyjściowy. Podstawy czasu obu kanałów ustawić na środku skali. Używając kursorów czasowych oscyloskopu wyznaczyć czas trwania okresu T sygnału oraz różnicę czasową pomiędzy sygnałem wejściowym i wyjściowym t, jak na rysunku poniżej.

Kąt przesunięcia fazowego wyznaczyć ze wzoru:

φ = 360⁰

Wszystkie wyniki pomiarów zapisać w tabelce i porównać z częstotliwościami granicznymi obliczonymi według wzoru.

		Układ różniczkujący
				fg [kHz]	fg =	φ [^o]
C1	R1
		R2
		R3
	C2	R1
		R2
		R3
	C3	R1
		R2
		R3

3. Obserwacja oscylogramów sygnałów odkształconych.

1. Obserwacja sygnałów układów różniczkujących.

1. Układ bierny.

Na wejście biernego układu różniczkującego podać sygnał prostokątny o amplitudzie 1V i częstotliwości 1,5 kHz. Na kanale 1 oscyloskopu obserwować sygnał wejściowy a na kanale 2 sygnał wyjściowy. Przerysować oscylogramy dla następujących wartości elementów RC:

R­ = 1kΩ C1 =1nF C2 = 10nF C3 = 100nF

2. Układ czynny.

Przerysować oscylogramy jak w punkcie 1.3.1. lecz na wejście podać sygnał prostokątny o amplitudzie 0,5 V.

2

2

Badanie układów różniczkujących.

3

Instrukcja do ćwiczenia.

---