Politechnika Lubelska

Laboratorium Metrologii

Temat: BADANIE WZMACNIACZA POMIAROWEGO

Ćw nr 26

Wykonał: Data:

Grzegorz Szczygielski 2000-03-24

Grzegorz Kozyra

Grupa ED.6.1

ED.6.2

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było poznanie budowy, zasady działania i parametrów wzmacniaczy pomiarowych.

Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.

V_C1 - Multimetr cyfrowy; zakres-100mV PL-T-4220-E2-P

V_C2 - Multimetr cyfrowy; zakres-20V PL-P3-421-E6

R₁ - Rezystor dekadowy kl. 0,05 PL-P3- 533/E6948P

R₂ - Rezystor dekadowy kl. 0,05 EM 43-333

W.P - wzmacniacz pomiarowy; wzmocnienie 1-10000

Wykonanie ćwiczenia

Schemat pomiarowy

• Pomiar szerokości pasma pracy.

1. Tabela pomiarowa

U₁=30 mV A=100 V/V

f	Hz	20	30	40	50	60	70	80	90	100	150	200	500
U2	V	3,13	3,09	3,09	3,11	3,10	3,04	3,09	3,10	3,08	3,09	3,07	3,05
k	dB	40,4	40,3	40,3	40,3	40,3	40,1	40,3	40,3	40,2	40,3	40,20	40,14
f	Hz	600	700	800	900	1000	1100	1200	1400	1600	1800	2000
U2	V	3,01	2,94	2,8	2,58	2,30	1,82	1,32	0,54	0,21	0,10	0,04
K	dB	40,0	39,8	39,4	38,7	37,7	35,7	32,9	25,1	16,9	10,5	2,5

2. Przykładowe obliczenia:




3. Charakterystyka k=f(f)




Częstotliwość graniczna górna f_g=1100Hz

• Pomiar nieliniowości wzmacniacza

1. Tabela pomiarowa

U₁=5 mV f=20Hz

A	V/V	1	2	3	4	5	7	8	9	10	20	30
U2	mV	5,2	10,1	15,3	20,5	25,6	36	41	45,9	51,7	101	156
ၤ ၁	%	-4,0	-1,0	-2,0	-2,5	-2,4	-2,9	-2,5	-2,0	-3,4	-1,0	-4,0
A	V/V	40	50	60	70	80	90	100	150	200	300
U2	mV	211	264	103	32	21	17	15	12	1	1
ၤ ၁	%	-5,5	-5,6	65,7	90,9	94,8	96,2	97,0	98,4	99,9	99,9

2. Przykładowe obliczenia:




3. Charakterystyka δA=f(A)




Błąd nieliniowości δA_max= 99,9%




Błąd nieliniowości δA_max= 5,6% (wzmocnienie do 50 V/V)

• Pomiar CMRR.

1. Tabela pomiarowa

A=100 U₁=50mV

f	U1=UA	U2=UC	kC	U1=UB	U2=Ud	kd	kd/kc	CMRR
Hz	mV	mV	-	mV	V	-	-	dB
20	50	460	9,20	50	1,1	22,0	2,39	7,57
40			450		9,00		1,2	24,0	2,67	8,52
60			454		9,08		1,2	24,0	2,64	8,44
80			453		9,06		1,3	26,0	2,87	9,16
100			453		9,06		1,3	26,0	2,87	9,16
200			454		9,08		1,4	28,0	3,08	9,78
400			439		8,78		1,5	30,0	3,42	10,67
600			404		8,08		1,7	34,0	4,21	12,48
800			335		6,70		1,9	38,0	5,67	15,07
900			315		6,30		2,1	42,0	6,67	16,48
1000			262		5,24		2,4	48,0	9,16	19,24
1500			55		1,10		2,7	54,0	49,09	33,82
2000			8		0,16		3,0	60,0	90,91	39,17

2. Przykładowe obliczenia:




3. Charakterystyka CMRR=f(f)




• Pomiar wejściowego napięcia niezrównoważonego.

1. Tabela pomiarowa

U₁=5 mV f=20Hz

A	U2	Ur
mV/mV	mV	mV
1	5,6	-5,6
10	0,6	-0,06
100	0,1	-0,001
1000	0,1	-0,0001

2. Przykładowe obliczenia:




• Wnioski:

Na podstawie pomiaru szerokości pasma pracy można stwierdzić, że badany wzmacniacz pomiarowy jest wzmacniaczem dolnoprzepustowym. Odczytana z wykresu przy wyznaczeniu spadku 3 dB górna częstotliwość dla tego wzmacniacza wynosi f_g=1100 Hz.

Przy niewielkich wartościach wzmocnienia (do 50 V/V) badany wzmacniacz odznacza się dość dobrą liniowością, zaś ponad tą wartość wzmacniacz zamiast wzmacniać- tłumił sygnał co było oznaką uszkodzenia urządzenia .

Dlatego tez zostały wykreślone dwie charakterystyki dla pełnego wzmocnienia i do granicy wzmocnienia równego 50 V/V

Pomiar współczynnika tłumienia sygnału współbieżnego wykazywał wzrost przy wzroście częstotliwości.

Wejściowe napięcie niezrównoważenia wzmocnienia od 10 do 1000 różniących się o rząd jest bardzo małe, czym powinien się charakteryzować dobry wzmacniacz pomiarowy jedynie przy wzmocnieniu 1 wskazywał dość duże napięcie.

---