POLITECHNIKA RZESZOWSKA

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I
INŻYNIERII ŚRODOWISKA

Zakład Badań Konstrukcji

Ćwiczenie nr 2

„Badanie liniowości układów wzmacniających”

Prowadzący: Wykonali:

mgr inż. Rafał Klich Dyląg Szymon

Dobosz Dominika

gr. L-2

rok akadem.

2005/2006

1. Wprowadzenie:

Wzmacniacze są konstruowane jako urządzenia elektryczne, pneumatyczne, hydrauliczne lub mieszane (elektrohydrauliczne).Każdy z nich ma do spełnienia odpowiednią rolę, np.: wzmacnianie napięcia, prądu lub mocy dla uruchomienia układu wykonawczego albo też dodawać sygnały jak we wzmacniaczach operacyjnych.

Transmitancja (funkcja przeniesienia) operatorowa, to stosunek bezwymiarowych transformat sygnału wyjściowego do wejściowego. Transmitancja układu liniowego w stanach ustalonych jest równa współczynnikowi wzmocnienia K = U₂/U₁.

2. Cel ćwiczenia:

Celem naszego ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyk statycznych i dynamicznych układu automatyki, składającego się z generatora i wzmacniacza, do których w celach badawczych podłączono dwa woltomierze, a następnie stworzenie wykresów U₁(U₂) oraz f(U₂)

3. Schemat układu:

4. Przebieg ćwiczenia:

4.1. Charakterystyka statyczna

Celem pomiaru charakterystyk statycznych ustawiliśmy stałe wzmocnienie oraz stałą częstotliwość f = 1000 Hz, a następnie zwiększaliśmy napięcie U₁ (przed wzmacniaczem) od 0,1 do 1,6 co 0.1 odczytując wartości napięcia woltomierza U₂ (za wzmacniaczem).

1. Wyniki:

U1	U2(1)	U2(2)	U2(3)	U2(4)
V	V	V	V	V
0,1	0,27	0,36	0,45	0,53
0,2	0,41	0,58	0,73	0,97
0,3	0,56	0,81	1,06	1,52
0,4	0,69	1,06	1,45	2,06
0,5	0,84	1,3	1,78	2,54
0,6	0,99	1,56	2,16	3,06
0,7	1,15	1,83	2,52	3,58
0,8	1,31	2,1	2,88	4,09
0,9	1,48	2,37	3,24	4,58
1	1,64	2,63	3,61	5,08
1,1	1,8	2,9	3,96	5,62
1,2	1,97	3,17	4,33	6,11
1,3	2,15	3,45	4,68	6,63
1,4	2,31	3,71	5,05	7,09
1,5	2,48	3,98	5,43	7,63
1,6	2,65	4,24	5,79	8,13

średnia wartość wzmocnienia
k1	k2	k3	k4
1,75	2,71	3,65	5

1. Charakterystyka dynamiczna:

W celu wykonania pomiarów charakterystyk dynamicznych ustawiliśmy napięcie U₁ na stałą wartość U₁ = 1 V a następnie zwiększaliśmy częstotliwość w zakresie od 1 do 900 tyś Hz odczytując wartości napięcia za wzmacniaczem.

1. Wyniki:

f	U2	f	U2
Hz	V	Hz	V
1	0,59	1000	1,88
2	0,99	2000	1,88
3	1,28	3000	1,88
4	1,47	4000	1,88
5	1,6	5000	1,87
6	1,67	6000	1,87
7	1,72	7000	1,86
8	1,76	8000	1,86
9	1,78	9000	1,85
10	1,84	10000	1,83
20	1,87	20000	1,78
30	1,88	30000	1,72
40	1,88	40000	1,65
50	1,88	50000	1,59
60	1,88	60000	1,54
70	1,88	70000	1,46
80	1,88	80000	1,34
90	1,88	90000	1,24
100	1,88	100000	1,24
200	1,88	200000	0,84
300	1,88	300000	0,24
400	1,88	400000	0,13
500	1,88	500000	0,13
600	1,88	600000	0,13
700	1,88	700000	0,13
800	1,88	900000	0,13
900	1,88

2. Wyniki:

Po wykonaniu doświadczenia zaobserwowaliśmy, że badany układ wzmacniający zachowuje się liniowo.

Ustawiając stałą wartość napięcia wejściowego (U₁) i zwiększając wzmocnienie na wzmacniaczu uzyskujemy większą wartość napięcia wyjściowego (U₂). Napięcie to powinno rosnąć liniowo, na wykresie możemy zauważyć, że napięcie wyjściowe rośnie liniowo, czyli układ wzmacniający działa prawidłowo.
W ćwiczeniu wyznaczaliśmy również właściwości dynamiczne wzmacniacza, na charakterystyce dynamicznej możemy zauważyć, że przy zmianie częstotliwości i stałym napięciu wejściowym (U₁=1,0 V) napięcie wyjściowe (U₂) szybko wzrasta tylko przy początkowych (niewielkich) zmianach częstotliwości, następnie w szerokim zakresie częstotliwości (od 40Hz do 50000Hz) zachowuje się stabilnie, natomiast gwałtownie spada przy bardzo wysokich częstotliwościach.

6

---