LABORATORIUM UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH
|
Dzień Godz. 1315 tygodnia : Poniedziałek |
Nr grupy : 3 Nazwisko i imię : Gonera Robert Felczak Kamila |
Nr ćwiczenia : 8 Temat : Generator RC z mostkiem Wiena
|
Data wykonania : 30. 10. 1997 |
Ocena :
|
1 . PRZEBIEG ĆWICZENIA
Zestawienie aparatury:
Wzmacniacz operacyjny U9T7741393
Kondensatory
Rezystory
woltomierz
miernik częstotliwości
miernik zniekształceń
Pomiary generatora
1.2.1. Pomiar parametrów znamionowych fo , Uwy , h dla Uz , RL , T = parametr
Uz = 18 V
R = 10 kΩ
T = 25°C
fo = 4 140 Hz
Uwy = 15V
h = 0.35 %
1.2.2. Pomiar wpływu zmian zasilania fo , Uwy , h = f ( Uz ) dla RL , T = parametr
RL = 10 kΩ
T = 25°C
Lp. |
Uz [ V ]
|
Uwy[ V] |
h [ % ] |
fo [ Hz ] |
1. |
10 |
10 |
0.7 |
4 111 |
2. |
12 |
12 |
0.7 |
4 144 |
3. |
14 |
13 |
0.6 |
4 134 |
4. |
16 |
14 |
0.4 |
4 128 |
5. |
18 |
15 |
0.35 |
4 140 |
1.2.3.Pomiar wpływu zmian obciążenia
Lp.
|
RL [ kΩ ] |
fo [ Hz ] |
Uwy[ V ] |
h [ % ] |
1. |
12.0 |
4 140 |
14.0 |
0.30 |
2. |
8.2 |
4 142 |
15.0 |
0.38 |
3. |
6.8 |
4 143 |
16.0 |
0.35 |
4. |
5.6 |
4 142 |
16.0 |
0.34 |
5. |
4.7 |
4 144 |
16.5 |
0.37 |
6. |
3.9 |
4 143 |
16.0 |
0.34 |
7. |
2.2 |
4 145 |
17.0 |
0.38 |
8. |
1.0 |
4 144 |
17.0 |
0.34 |
1.2.4.Pomiar zakresu przestrajania fo = f ( R ) Uz , Rl , T = parametr
Lp. |
R [ k ] |
fo [ kHz ] |
Uwy [ V ] |
h [ % ]
|
1. |
0.56 |
6 873 |
11 |
1.4 |
2. |
1.5 |
3 087 |
15 |
0.2 |
Uwagi i wnioski .
Na podstawie pomierzonych parametrów znamionowych generatora można zauważyć ,że różnią się one od parametrów przyjętych w trakcie projektowania . Rozbieżność częstotliwości f0 może wynikać z rozrzutu parametrów zastosowanych rezystorów w mostku Wiena, były one bowiem wykonane z tolerancją 20% (szereg E6 ). Różnica między założoną wartością napięcia na wyjściu a wartością pomierzoną wynika z tego, iż elementy pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego nie odpowiadały wartościom obliczonym ( rezystancja
PRka zawierała się w granicach 0 - 1kΩ ).
Przy pomiarach Uwy , h, fo w funkcji napięcia zasilania można zaobserwować, że wraz ze zmniejszaniem napięcia zasilania napięcie na wyjściu maleje dążąc do wartości napięcia zasilania generatora. Ze zjawiskiem tym związany jest wzrost zawartości harmonicznych w sygnale wyjściowym a tym samym wzrost zniekształceń nieliniowych co zostało uwidocznione w wynikach pomiarów. Również niestałość częstotliwości ma ścisły związek ze wzrostem zawartości harmonicznych.
Wraz ze zmniejszaniem obciążenia Rl napięcie na wyjściu rośnie ponieważ wraz ze spadkiem wartości Rl spada wartość napięcia w pętli sprzężenia β-, a tym samym napięcie wejściowe wzmacniacza, które jest różnicą napięć - wzrasta. Zniekształcenia nieliniowe oraz f0 zależą nieznacznie od Rl.
Z pomiaru zakresu przestrajania wynika, że wraz ze zmniejszeniem wartości rezystancji w gałęzi z mostkiem Wiena częstotliwość fo rośnie proporcjonalnie co wynika ze wzoru
ωo =
Również transmitancja mostka maleje, co jest przyczyną wzrostu napięcia wyjściowego Uwy . Jeżeli wzrasta napięcie to wzrastają również zniekształcenia nieliniowe za sprawą pętli sprzężenia zwrotnego β-.