Zespół Szkół Elektroniczno – Elektrycznych im. Romualda Traugutta

w Koszalinie

Instrukcja do wiczenia

Temat: Badanie układów całkuj cych

Koszalin 2002/2003

Badanie układów całkuj cych.

2

Celem wiczenia jest poznanie budowy, zasady działania i parametrów układów całkuj cych

RC i RL.

Badane układy s umieszczone w module KL – 23002 w bloku d.
Rozmieszczenie elementów i gniazd poł czeniowych przedstawia poni szy rysunek.

Rysunek 1. Układ elementów układów całkuj cych RC i RL.

W celu zbudowania odpowiedniego układu nale y u y przewodów lub zwor.

1. Wyznaczanie charakterystyk cz stotliwo ciowych układów całkuj cych

1.1. Układ całkuj cy RC

Zbudowa układ pomiarowy według schematu:

Rysunek 2. Układ do pomiaru charakterystyki cz stotliwo ciowej układu całkuj cego RC.

Na wej cie układu ró niczkuj cego wł czy sygnał sinusoidalny z generatora funkcyjnego G

oraz woltomierz napi cia zmiennego V

1

[dB] do kontroli warto ci poziomu sygnału wej ciowego.

Instrukcja do wiczenia

3

Na generatorze ustawi poziomu napi cia wej ciowego U

we

= 0 [db] przy cz stotliwo ci

f = 1 kHz.

Zmieniaj c cz stotliwo sygnału wej ciowego zgodnie z warto ciami podanymi w tabelce

poni ej, odczytywa warto poziomu sygnału wyj ciowego na woltomierzu napi cia zmienne-
go V

2

.

Charakterystyk cz stotliwo ciow wyznaczy dla ró nych warto ci elementów R i C według

danych podanych w tabelce poni ej.

R

C

f

[kHz]

0,05

0,1

0,2

0,5

0,7

1

2

3

5

7

10

12

15

1 µF

U

wy

[dB]

100

2,2 µF

U

wy

[dB]

1 µF

U

wy

[dB]

300

2,2 µF

U

wy

[dB]

1.2. Układ całkuj cy RL

Zbudowa układ pomiarowy według schematu:

Rysunek 3.Układ do pomiaru charakterystyki cz stotliwo ciowej układu całkuj cego RL.

Na wej cie układu ró niczkuj cego wł czy sygnał sinusoidalny z generatora funkcyjnego G

oraz woltomierz napi cia zmiennego V

1

do kontroli warto ci poziomu sygnału wej ciowego.

Na generatorze ustawi warto poziomu napi cia wej ciowego U

we

= 0 [dB] przy cz stotli-

wo ci f = 1 kHz.

Zmieniaj c cz stotliwo sygnału wej ciowego zgodnie z warto ciami podanymi w tabelce

poni ej, odczytywa warto sygnału wyj ciowego na woltomierzu napi cia zmiennego V

2

.

Charakterystyk cz stotliwo ciow wyznaczy dla ró nych warto ci elementów R i L według

danych podanych w tabelce poni ej.

Badanie układów całkuj cych.

4

W sprawozdaniu umie wykresy charakterystyk cz stotliwo ciowych U

wy

[dB] = f (f). Dla

układu RC i RL wykresy wykona na jednym układzie współrz dnych. Zaznaczy cz stotliwo ci
graniczne f

g

(spadek sygnału wyj ciowego do warto ci –3 [dB]) dla wszystkich warto ci elemen-

tów RC i RL.

Nale y pami ta o skali logarytmicznej na osi cz stotliwo ci.

2. Wyznaczanie k ta przesuni cia fazowego mi dzy napi ciem wyj cio-

wym a wej ciowym

Zmierzy k t przesuni cia fazowego, biernych układów RC i RL dla cz stotliwo ci granicz-

nych f

g

, według układu przedstawionego poni ej.

Rysunek 4. Układ do pomiaru k ta przesuni cia fazowego.

R

L

f

[kHz]

0,05

0,1

0,2

0,5

0,7

1

2

3

5

7

10

12

15

4 mH

U

wy

[dB]

100

8 mH

U

wy

[dB]

4 mH

U

wy

[dB]

300

8 mH

U

wy

[dB]

Instrukcja do wiczenia

5

Pomiaru dokona oscyloskopem, u ywaj c kursorów czasu. Na pierwszy kanał oscyloskopu

poda sygnał wej ciowy z generatora funkcyjnego, a na drugi kanał poda sygnał wyj ciowy ukła-
du całkuj cego. U ywaj c kursorów czasowych oscyloskopu, wyznaczy czas trwania okresu T
sygnału oraz ró nic czasow pomi dzy sygnałem wej ciowym i wyj ciowym t, jak na rysunku
poni ej.

U

1

U

2

T

t

U

t

Rysunek 5. Zada pomiaru k ta przesuni cia fazowego .

K t przesuni cia fazowego wyznaczy ze wzoru:

= 360

0

T

t

Wszystkie wyniki pomiarów zapisa w tabelce i obliczy k t przesuni cia fazowego .

Układ całkuj cy

f

[kHz]

T[ms]

t[ms]

[

o

]

1 µF

1,6

100

2,2 µF

0,7

1 µF

0,5

300

2,2 µF

0,22

4 mH

3,9

100

8 mH

1,9

4 mH

12

300

8 mH

6

Badanie układów całkuj cych.

6

3. Obserwacja oscylogramów sygnałów odkształconych.

Na wej cie układu całkuj cego poda sygnał prostok tny o amplitudzie 1V. Na kanale

1 oscyloskopu obserwowa sygnał wej ciowy, a na kanale 2 sygnał wyj ciowy. Przerysowa oscy-
logramy dla nast puj cych warto ci elementów RC i RL i cz stotliwo ci f:

Układ całkuj cy

f

1

[kHz]

f

2

[kHz]

100

RC

1 µF

1,6

16

100

RL

8 mH

1,9

19