Zespół Szkół nr 9 im. Romualda Traugutta

w Koszalinie

Instrukcja do ćwiczenia

Temat: Badanie generatora RC

Koszalin rok szk. 2002/2003

1. Pomiar gałęzi selektywnej mostka Wiena.

Ten pomiar ma na celu wyznaczenie częstotliwości rezonansowej selektywnej części mostka Wiena. Pomiar polega znalezieniu takiej częstotliwości przy, której przesunięcie fazowe pomiędzy sygnałem wyjściowym a wejściowym wynosi 0^o przy pomocy figur Lissajous.

Wyjąć zwory łączące mostek ze wzmacniaczem operacyjnym.

Rys. 1. Układ pomiarowy do pomiaru częstotliwości rezonansowej mostka Wiena.

Układ pomiarowy przedstawiony jest na rysunku powyżej. Na wejście mostka Wiena podać sygnał sinusoidalny o wartości 1V. Ten sam sygnał z generatora podać na wzmacniacz odchylania pionowego Y oscyloskopu. Na wzmacniacz odchylania poziomego X podać sygnał z wyjścia mostka (do tego pomiaru należy wyłączyć podstawę czasu oscyloskopu). Parametry oscyloskopu tak dobrać, aby na ekranie pojawiła się elipsa. Zmieniając częstotliwość generatora doprowadzić do „złożenia” się elipsy w linię prostą, co oznacza, że przesunięcie fazowe pomiędzy sygnałem na wejściu X i Y wynosi 0^o.

Pomiarów dokonać dla każdej wartości rezystora R₁ i R₂.

Wyniki zanotować w tabelce i przedstawić na wykresie poniżej.

R1, R2	[kΩ]	30	15	7,5	3,6	1,8	0,91	0,47	0,24
f0	[kHz]

2. Pomiar charakterystyki dynamicznej wzmacniacza U_wy = f (U_we)

Uwaga!!! Wszystkie pomiary należy wykonywać przy napięciu zasilania równym 15V.

Pomiar ma na celu wyznaczenie charakterystyki dynamicznej wzmacniacza z układem stabilizacji amplitudy sygnału wyjściowego w obwodzie ujemnego sprzężenia zwrotnego.

Zbudować układ pomiarowy jak na rysunku poniżej.

Rys. 2. Układ pomiarowy charakterystyki U_we = f (U_wy)

Na wejście nieodwracające wzmacniacza podać sygnał sinusoidalny o częstotliwości 1kHz. Sygnał wejściowy mierzyć miliwoltomierzem napięcia zmiennego a napięcie wyjściowe mierzyć woltomierzem napięcia zmiennego.

Regulując napięcie sygnału wejściowego mierzyć napięcie wejściowe i wyjściowe. Wyniki zanotować w tabelce i sporządzić wykres U_wy = f (U_we).

Pomiaru dokonać dla trzech wartości rezystancji R₃.

Uwe	[mV]	20	50	100	200	500	1000	1200	1500
Uwy	R3 = 100Ω
		R3 = 150Ω
		R3 = 180Ω

Sporządzić wykres U_wy = f (U_we).

3. Pomiar częstotliwości sygnału generatora.

Pomiar polega na wyznaczeniu zależności częstotliwości sygnału wyjściowego w zależności od wartości rezystorów R₁ i R₂.

Włożyć zwory łączące selektywną część mostka Wiena ze wzmacniaczem jak na rysunku poniżej.

Rys. 3. Układ do pomiaru częstotliwości generatora.

Na wyjście generatora włączyć miernik częstotliwości a rezystor R₃ ustawić na wartość 100 Ω. Zmierzyć częstotliwość sygnału wyjściowego zmieniając wartość rezystora R₁ i R₂. Wyniki zanotować w tabelce i sporządzić wykres f = f (R₁,R₂).

R1, R2	[kΩ]	30	15	7,5	3,6	1,8	0,91	0,47	0,24
f	[kHz]

W sprawozdaniu porównać częstotliwości rezonansowe części selektywnej mostka z częstotliwościami wytwarzającymi przez generator.

4. Pomiar stałości częstotliwości i napięcia sygnału wyjściowego w zależności od prądu obciążenia f = f (I_obc) i U_wyj = f (I_obc).

Pomiar ten polega na wyznaczeniu zależności częstotliwości i napięcia wyjściowego w zależności od prądu obciążenia.

Zbudować układ pomiarowy jak na rysunku poniżej.

Rys. 4. Układ do pomiaru częstotliwości i napięcia wyjściowego w funkcji prądu obciążenia.

Do wyjścia generatora włączyć miliwoltomierz napięcia zmiennego, częstościomierz oraz miliamperomierz prądu zmiennego (V640) szeregowo z opornicą dekadową jako obciążenie.

Zmieniając wartość rezystora dekadowego regulujemy obciążenia generatora i odczytujemy wartość napięcia wyjściowego i jego częstotliwość. Wyniki zanotować w tabelce poniżej. Pomiaru dokonać dla trzech wartości rezystancji R₃ i dla R₁ = R₂ = 15 kΩ.

R3= 100 Ω	Iobc	[mA]	2	4	6	8	10	12	15
		Uwy	[mV]
		f	[kHz]
	R3= 150 Ω	Iobc	[mA]	2	4	6	8	10	12	15
		Uwy	[mV]
		f	[kHz]
	R3= 180 Ω	Iobc	[mA]	2	3	4	5	6	7	8
		Uwy	[mV]
		f	[kHz]

Sporządzić wykres U_wy = f (I_obc) i f = f (I_obc).

5. Pomiar częstotliwości i  stabilności napięcia wyjściowego w zależności od napięcia zasilania U_wyj = f (U_zas) i f = f (U_zas).

Pomiar polega na wyznaczeniu zależności napięcia wyjściowego i częstotliwości w zależności napięcia zasilającego.

Zbudować układ jak na rysunku poniżej.

Rys. 5. Układ do pomiaru zależności napięcia wyjściowego i częstotliwości w zależności napięcia zasilania.

Do wyjścia generatora dołączyć miliwoltomierz napięcia zmiennego i częstościomierz. Zmieniając napięcie zasilające od 10V do 15V mierzyć częstotliwość i napięcie wyjściowe.

Wyniki zanotować w tabelce i sporządzić wykres.

Pomiaru dokonać dla trzech wartości rezystora R₃ = 100 Ω, 150 Ω, 180 Ω.

	Uzas	[V]	9	10	11	12	13	14	15
R3=100 Ω	Uwy	[mV]
		f	[kHz]
	R3=150 Ω	Uwy	[mV]
		f	[kHz]
	R3=180 Ω	Uwy	[mV]
		f	[kHz]

2

Badanie generatora RC - Instrukcja do ćwiczenia.

f₀[kHz]

R[kΩ]

U_we [mV]

U_wy [V]

R₁ = R₂ [kΩ]

f = [kHz]

U_wy [mV]

f [kHz]

I_obc [mA]

U_zas [V]

U_wy [mV]

f [kHz]

---