Politechnika Lubelska
Katedra Podstaw Metrologii
Laboratorium Metrologii
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 26.
Temat: Badanie wzmacniacza pomiarowego.
Wykonano: 13.01.1997
Grupa :
Maciej Bara
Robert Siwiec
Mariusz Wolanin
Grupa ED 5.1 |
Rok akad. 1996/97 |
I Cel ćwiczenia.
Celem *wiczenia było poznanie budowy, zasady działania i parametrów wzmacniaczy pomiarowych.
II Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.
Multimetr cyfrowy VC PL-P3-398-E6
Multimetr cyfrowy VC PL-T-4219-E2-M
Rezystor dekadowy kl. 0,05 PL-P3-534-E6
Rezystor dekadowy kl. 0,05 PL-P3-338-E6
Generator pomiarowy dolnoprzepustowy
Generator RC type PO - 23 PL-P3-420-E6
III Wykonanie ćwiczenia.
Schemat pomiarowy:
1. Pomiar szerokości pasma pracy.
Tabela pomiarowa U1=30 mV A=100 V/V
f |
Hz |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
150 |
200 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
U2 |
mV |
3,15 |
3,15 |
3,15 |
3,16 |
3,16 |
3,16 |
3,15 |
3,15 |
3,14 |
3,14 |
3,13 |
3,13 |
3,12 |
3,12 |
k |
dB |
40,42 |
40,42 |
40,42 |
40,45 |
40,45 |
40,45 |
40,42 |
40,42 |
40,40 |
40,40 |
40,37 |
40,37 |
40,34 |
40,34 |
550 |
600 |
700 |
750 |
800 |
850 |
900 |
950 |
1000 |
1100 |
1200 |
1500 |
2000 |
|
|
|
3,11 |
3,1 |
3,08 |
3,04 |
3,04 |
3 |
2,93 |
2,83 |
2,68 |
2,2 |
1,59 |
0,44 |
0,07 |
|
|
|
40,31 |
40,28 |
40,23 |
40,12 |
40,12 |
40,00 |
39,79 |
39,49 |
39,02 |
37,31 |
34,49 |
23,33 |
7,36 |
|
|
|
Przykładowe obliczenia:
dB zaś z chatakterystyki: fg = 1122 Hz
2. Pomiar nieliniowości wzmacniacza
Tabela pomiarowa U1=5 mV f=20Hz
A |
V/V |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
U2 |
mV |
5 |
10 |
15.1 |
20.2 |
25.3 |
30.4 |
35.5 |
40.6 |
45.6 |
50.7 |
101.9 |
153 |
204 |
254 |
δ A |
% |
0.0 |
0.0 |
-0.7 |
-1.0 |
-1.2 |
-1.3 |
-1.4 |
-1.5 |
-1.3 |
-1.4 |
-1.9 |
-2.0 |
-2.0 |
-1.6 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
|
306 |
358 |
410 |
463 |
513 |
1028 |
1543 |
2030 |
2540 |
3050 |
3550 |
4060 |
4570 |
5070 |
|
|
-2.0 |
-2.3 |
-2.5 |
-2.9 |
-2.6 |
-2.8 |
-2.9 |
-1.5 |
-1.6 |
-1.7 |
-1.4 |
-1.5 |
-1.6 |
-1.4 |
|
|
Przykładowe obliczenia:
3. Pomiar CMRR.
Tabela pomiarowa
A=100 VA=50mV
f |
U1=UA |
U2=UC |
kC |
U1=UB |
U2=Ud |
kd |
kd/kc |
CMRR |
Hz |
mV |
mV |
dB |
mV |
V |
dB |
|
|
20 |
50 |
1,6 |
0,03 |
50 |
5,15 |
1,03E-04 |
3,22E-03 |
-49,85 |
100 |
50 |
1,7 |
0,03 |
50 |
5,16 |
1,03E-04 |
3,04E-03 |
-50,36 |
200 |
50 |
1,8 |
0,04 |
50 |
5,15 |
1,03E-04 |
2,86E-03 |
-50,87 |
300 |
50 |
1,7 |
0,03 |
50 |
5,17 |
1,03E-04 |
3,04E-03 |
-50,34 |
400 |
50 |
1,8 |
0,04 |
50 |
5,16 |
1,03E-04 |
2,87E-03 |
-50,85 |
500 |
50 |
1,9 |
0,04 |
50 |
5,13 |
1,03E-04 |
2,70E-03 |
-51,37 |
600 |
50 |
1,9 |
0,04 |
50 |
5,1 |
1,02E-04 |
2,68E-03 |
-51,42 |
800 |
50 |
2,2 |
0,04 |
50 |
4,84 |
9,68E-05 |
2,20E-03 |
-53,15 |
1000 |
50 |
2,4 |
0,05 |
50 |
4,02 |
8,04E-05 |
1,68E-03 |
-55,52 |
1500 |
50 |
1,4 |
0,03 |
50 |
0,7 |
1,40E-05 |
5,00E-04 |
-66,02 |
2000 |
50 |
1,3 |
0,03 |
50 |
0,09 |
1,80E-06 |
6,92E-05 |
-83,19 |
Przykładowe obliczenia:
kd = Ud/UB = 1,8/50 = 0,04
kc = Uc/UA = 5,15/0,05 = 1,03E-04
dB
Wykres zależności CMRR=f(f).
4. Pomiar wejściowego napięcia niezrównoważonego.
Tabela pomiarowa U1=5 mV f=20Hz
A |
U2 |
UR |
mV/mV |
mV |
mV |
1 |
0.1 |
0.1 |
10 |
0.1 |
0.01 |
100 |
0.2 |
0.002 |
1000 |
0.1 |
0.0001 |
Przykładowe obliczenia:
mV
III. Wnioski.
Wyniki pomiarów wykonanych w punkcie 1 pozwalają nam strwierdzić, że badany wzmacniacz pomiarowy jest dolnoprzepustowy. Odczytana z wykresu przy wyznaczeniu spadku 3 dB górna częstotliwość dla tego wzmacniacza wynosi fg=1122 Hz.
W ćwiczeniu nr 2 błędy w zakresie małych częstotliwości są bardzo duże (do 100%). Mogło to być spowodowane faktem pomiaru napiecia na zakresie zbyt dużym, niepozwalającym dokładny pomiar bardzo małych wartości napięcia wyjściowego. Przyjęcie wartości przybliżonej 0V spowodowało automatycznie powstanie tak dużego błędu.
Pomiar współczynnika tłumienia sygnału współbieżnego wykazał dość duże tłumienie sygnału współbieżnego przez wzmacniacz. Dla częstotliwości 20Hz współczynnik ten wynosi CMRR = -49,85dB, wraz ze wzrostem częstotliwości wartość współczynnika maleje i przy końcu pasma przenoszenia wynosi CMRR = -83,19dB.
Wejściowe napięcie niezrównoważenia ma zbliżoną wartość do nastaw dla wartości wzmocnienia od 1 do 1000 różniących się o rząd. Jest przy tym bardzo małe, czym powinien się charakteryzować dobry wznacniacz pomiarowy.
Wartość pomierzonej składowej stałej napięcia dla generatora zależy od zakresu nastawionego napięcia na generatorze i wynosi dla zakresu 100mV : U_=1mV, natomiast wartość składowej stałej napięcia wyjściowego wzmacniacza pomiarowego nie zależy od nastawionej częstotliwości, lecz od wzmocnienia wzmacniacza pomiarowego A.
G
VC
VC
R
W.P.
-
+
R2
Wyszukiwarka