POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ Laboratorium podstaw elektroniki i energoelektroniki |
|||
Ćwiczenie nr 5. Temat: Generatory analogowe. |
|||
Rok akademicki: 2005/06 Wydział: Elektryczny Studia: dzienne, magisterskie Nr grupy: E-5
|
Wykonawcy: 1. Radosław Wachowski 2. Marcin Nowak 3. Artur Opic |
Data |
|
|
|
Wykonania ćwiczenia 23.11.2004 |
Oddania sprawozdania 01.12.2004 |
Uwagi:
|
|||
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest poznanie zasady wzbudzenia układów do generowania sygnałów.
Ćwiczenie ma pokazać przykładowe układy, które wskutek spełnienia warunku amplitudy i fazy generują drgania. Przedmiotem badań są generatory RC z przesuwnikiem fazowym i mostkiem Wiena oraz generator LC Hartley'a.
Zastosowane przyrządy pomiarowe.
zestaw laboratoryjny ETS-5000,
oscyloskop dwukanałowy,
płytki testowe PT 10 i PT 10B.
Przebieg pomiarów.
3.1. Badanie generatora RC z mostkiem Wiena (PT 10).
3.1.1. Schemat badanego układu.
3.1.2. Tabela uzyskanych pomiarów i obliczeń.
Lp. |
f |
Uwe |
Uwy |
parametry |
Ku |
ϕ |
|
|
[kHz] |
[V] |
[V] |
a |
b |
[V/V] |
rad |
1. |
0,100 |
5,0 |
16,5 |
2,8 |
3,8 |
3,30 |
0,83 |
2. |
0,500 |
7,4 |
18,0 |
0,4 |
3,8 |
2,43 |
0,11 |
3. |
0,571 |
7,4 |
18,0 |
0,0 |
3,6 |
2,43 |
0,00 |
4. |
1,330 |
6,2 |
17,0 |
1,6 |
3,6 |
2,74 |
0,46 |
5. |
2,560 |
4,4 |
17,0 |
2,4 |
3,4 |
3,86 |
0,78 |
6. |
3,330 |
3,8 |
17,0 |
2,8 |
3,4 |
4,47 |
0,97 |
7. |
4,440 |
3,0 |
16,0 |
2,8 |
3,4 |
5,33 |
0,97 |
8. |
4,760 |
2,8 |
16,5 |
2,8 |
3,2 |
5,89 |
1,07 |
9. |
4,880 |
2,8 |
16,5 |
2,8 |
3,2 |
5,89 |
1,07 |
10. |
5,000 |
2,8 |
16,5 |
2,8 |
3,2 |
5,89 |
1,07 |
Przykładowe obliczenia ( dla punktu 1. z tabeli ):
Ku = Uwy / Uwe = 16,5 / 5,0 = 3,30 [V/V]
ϕ = arcsin(a/b) = 2,8 / 3,8 = 47,560
Po przeliczeniu na radiany :
ϕ = 47,560 * 3,14 / 1800 = 0,83 [rad]
3.1.3. Uzyskane charakterystyki.
3.2.1. Wyznaczanie częstotliwości dla różnych kombinacji połączeń rezystorów w gałęziach mostka.
Lp. |
Załączone włączniki |
Zmierzone f[Hz] |
0bliczone f[Hz] |
1. |
S21,S11 |
3330 |
745,81 |
2. |
S12,S22 |
300 |
278,24 |
3. |
S13,S23 |
683 |
153,92 |
4. |
S12,S13,S22,S23 |
450 |
432,20 |
Wartości załączanych rezystorów:
Włącznik |
Rezystor |
Wartość[Ω ] |
S11, S21 |
R11, R21 |
970 |
S12, S22 |
R12, R22 |
2600 |
S13, S23 |
R13, R23 |
4700 |
Przykładowe obliczenia ( dla pierwszego punktu ):
f = ω / 2Π = 4686,4 / 2Π = 745,81 [Hz]
3.2. Badanie generatora RC z przerzutnikiem fazowym (PT10B1).
3.2.1. Schemat badanego układu.
3.2.2. Tabela uzyskanych pomiarów i obliczeń.
Lp. |
f |
Uwe |
Uwy |
parametry |
Ku |
ϕ |
|
|
[kHz] |
[V] |
[V] |
a |
b |
[mV/V] |
rad |
1. |
0,131 |
44 |
50u |
Niemożliwe do odczytania |
0,0011 |
- |
|
2. |
0,250 |
44 |
0,11 |
|
2,50 |
- |
|
3. |
0,609 |
44 |
0,15 |
|
3,41 |
- |
|
4. |
1,470 |
44 |
2,42 |
ok.0,8 |
ok.4,4 |
55,00 |
0,18 |
5. |
2,270 |
44 |
8,00 |
3,6 |
4 |
181,80 |
1,12 |
6. |
2,780 |
44 |
10,40 |
4,8 |
5,2 |
236,36 |
1,18 |
7. |
3,330 |
44 |
13,20 |
6,2 |
6,6 |
300,00 |
1,22 |
8. |
3,850 |
44 |
15,20 |
7,4 |
7,4 |
345,00 |
1,57 |
9. |
4,550 |
44 |
18,00 |
3,5 |
3,6 |
409,01 |
1,33 |
10. |
5,130 |
44 |
18,00 |
3,6 |
4 |
409,01 |
1,12 |
Przykładowe obliczenia ( dla punktu 5. z tabeli ):
Ku = Uwy / Uwe = 8 / 44 = 181,80 [mV/V]
ϕ = arcsin(a/b) = 3,6 / 4 = 64,170
Po przeliczeniu na radiany :
ϕ = 64,170* 3,14 / 1800 = 1,12 [rad]
3.2.3. Uzyskane charakterystyki.
4.Wnioski.
1. W ćwiczeniu badaliśmy generatory RC ; mostek Wiena oraz generator z przesuwnikiem fazowym. Zastosowana metoda pomiarowa była obarczona wieloma błędami, ponieważ była to metoda oscyloskopowa, bardziej nadająca się do obserwacji kształtu przebiegu niż pomiaru jego dokładnych parametrów (świadczą o tym `niemożliwe do odczytania' wartości `a' i `b' z tabeli 3.2.2.)
2. Uzyskana na podstawie wyników pomiarów charakterystyka amplitudowa dla drugiego układu ma prawidłowy ( zgodny z teoretycznym ideałem ) kształt. Narasta ona od zera do pewnej wartości ustalonej ( na tym punkcie pomiary się kończą - przy f = 5kHz.). Charakterystyka pierwsza maleje do ok. 500Hz, a następnie ponownie narasta - ma to zapewne związek ze wzbudzeniem układu dla tej częstotliwości.
3. Wykreślona charakterystyka fazowa dla układu z mostkiem Wiena wyraźnie wskazuje punkt wzbudzenia układu, dla wartości f = 571Hz ( ϕ = 0 ).
Dla drugiego generatora nie udało się zaobserwować tego zjawiska, ponieważ dla przeprowadzonych pomiarów kąt ϕ nie osiąga wartości 3,14[rad] = 1800 ( jest to warunek wzbudzenia układu z przesuwnikiem fazowym).
4. W punkcie 3.2.1. niektóre obliczone wartości częstotliwości znacznie się różnią od tych uzyskanych z pomiarów ( zwłaszcza w p. 1 i 3 ,pozostałe są porównywalne). Ma to zapewne związek z jakimś błędem `grubym' popełnionym w czasie pomiarów (np.złe zestyki przewodów łączących ).
3
Wyszukiwarka