1

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI PRZEMYSŁOWEJ

Zakład Energoelektroniki i Sterowania

Laboratorium Elektroniki i Energoelektroniki

Temat ćwiczenia ..............................................................................................................................

Rok akademicki.

2009 / 2010

semestr

4

Studia niestacjonarne

Zespół .........

Wykonawcy:

1.
2.
3.
4.

Data wykonania

ćwiczenia

.......................

Data oddania

sprawozdania

.......................

Uwagi :

2

Tematy ćwiczeń:

1. Dioda i tranzystor bipolarny – parametry i charakterystyki
2. Generator Wiena – warunki generacji drgań w układzie ze sprzężenie zwrotnym
3. Analogowy filtr aktywny – charakterystyki częstotliwościowe
4. Minimalizacja funkcji logicznych i ich realizacja za pomocą elementów

kombinacyjnych

1. Dioda i tranzystor bipolarny – parametry i charakterystyki

Program ćwiczenia

A. Badanie diod: krzemowej, germanowej, Zenera, LED; Jednofazowe prostowniki diodowe
1. Wyznaczenie charakterystyk statycznych i obliczenie parametrów charakterystyk (napięcie

probiercze regulowane (0-15)V połączyć z gniazdem wejściowym koloru czerwonego)

2. Analiza właściwości dynamicznych diod na podstawie obserwacji oscyloskopowych przy
wymuszeniu sinusoidalnym i prostokątnym i przy wybranych częstotliwościach.
Sygnał probierczy z zewnętrznego generatora (wejście BNC), wzmocniony za pomocą
wzmacniacza operacyjnego (niewidocznego na płytce). Należy podłączyć zasilanie ±15V.
3. Obserwacja przebiegów napięć i prądów w jednofazowych układach diodowych

B. Badanie tranzystora bipolarnego
1. Wyznaczenie charakterystyk statycznych wyjściowych tranzystora bipolarnego za pomocą

charakterografu; Pomiar parametrów małosygnałowych.

2. Wyznaczenie wybranych charakterystyk statycznych tranzystora bipolarnego metodą

techniczną punkt po punkcie.

2. Generator Wiena – warunki generacji drgań w układzie ze sprzężeniem
zwrotnym

R

2

R

1

R

R

C

C

U

wy

U

we

R

2

R

1

R

R

C

C

U

wy

U

we

R

2

R

1

R

R

C

C

U

wy

U

we

a) b)

c)

3

Program ćwiczenia

A. Badanie półmostka Wiena (układ sprzężenia zwrotnego RC pobudzony sygnałem

sinusoidalnym z zewnętrznego generatora, wzmacniacz odłączony)
1. Wyznaczenie charakterystyki amplitudowej K

u

(f),

2. Wyznaczenie charakterystyki fazowej φ(f),
3. Określenie częstotliwości drgań generatora na podstawie kryterium Barkhausena,
4. Analityczne wyznaczenie częstotliwości drgań generatora.

B. Badanie układu generatora (układ sprzężenia zwrotnego połączony ze wzmacniaczem)

1. Obserwacje przebiegów oscylacji,
2. Pomiary fazy i amplitudy sygnałów: wyjściowego i sygnału sprzężenia zwrotnego,
3. Analiza wpływu wzmocnienia wzmacniacza na jakość oscylacji generatora.

3. Analogowy filtr aktywny – charakterystyki częstotliwościowe

A. Badanie filtru dolnoprzepustowego (FDP) II rzędu o tłumieniu krytycznym
1. Wyznaczenie charakterystyki amplitudowej w funkcji częstotliwości
2. Wyznaczenie charakterystyki fazowej w funkcji częstotliwości
3. Wyznaczenie parametrów odpowiedzi filtru na sygnał typu skok jednostkowy 1(t)
B. Badanie filtru dolnoprzepustowego IV rzędu
1. Wyznaczenie charakterystyki amplitudowej w funkcji częstotliwości
2. Wyznaczenie charakterystyki fazowej w funkcji częstotliwości
3. Wyznaczenie parametrów odpowiedzi filtru na sygnał typu skok jednostkowy 1(t)

Program ćwiczenia:

ad.A. Badanie FDP z pojed. dodatnim sprzężeniem zwrotnym, rzędu II o tłumieniu krytycznym.

U

we

U

wy

R

6

1

2

4

Charakterystyka częstotliwościowa filtru: wzmocnienie określone

( )

( )

f

f

U

U

s

K

=

=

1

2

jest równe 1.

Odpowiedź filtru na skok napięcia u(t) = 1(t).
Przerysować odpowiedź filtru na skok napięcia u(t) = 1(t). Podać czas narastania i określić
ewentualne przeregulowanie

.

ad.B. Badanie FDP Butterworth’a rzędu IV.

Wyznaczyć charakterystyki określone wzorami:

( )

( )

f

f

U

U

s

K

=

=

1

2

1

,

( )

( )

f

f

U

U

s

K

=

=

2

3

2

,

( )

( )

f

f

U

U

s

K

=

=

1

3

3

. Z obliczeń wynika, że wzmocnienie k1 = 2,235; k2 = 1,152.

Podać nachylenie asymptotyczne i częstotliwość graniczą ω

g.

Odpowiedź filtru na skok napięcia u(t) = 1(t). Przerysować odpowiedź filtru na skok napięcia u(t) =
1(t). Podać czas narastania i określić ewentualne przeregulowanie.

W sprawozdaniu zamieścić wyznaczone charakterystyki zarówno w skali liniowej

jak i we

współrzędnych logarytmicznych.

4. Minimalizacja funkcji logicznych i ich realizacja za pomocą elementów kombinacyjnych

4.1. Badanie bramek logicznych. Wyznaczyć tablice prawdy wskazanych bramek
logicznych.
4.2. Badanie dekodera – przeprowadzić test potwierdzający realizację funkcji układu
4.3. Badanie multipleksera - przeprowadzić test potwierdzający realizację funkcji układu
4.4. Minimalizacja i sposoby realizacji zadanej funkcji logicznej.
Dokonać minimalizacji zadanej funkcji logicznej a następnie zaproponować jej
realizację za pomocą dostępnych elementów i układów kombinacyjnych.

Badane układy (między innymi): 74150 (multiplexer), 74154 (demultiplexer), bramki logiczne.

W sprawozdaniu przedstawić funkcję logiczną w postaci zminimalizowanej oraz sposoby jej
realizacji