Wydział Elektryczny
Data ćwiczenia:
LABORATORIUM
Rok II
07.01.2014r. Wtorek
godzina 13:15  15:00
Z PODSTAW ELEKTRONIKI
Rok Akademicki
2013/2014
Prowadzący: Wykonujący ćwiczenia:
TEMAT :
Rafał Witulski
GENERATORY FALI PROSTOK
TNEJ,
Dr inż. Andrzej Kałwak Rafał Świerczek
TRÓJK
TNEJ
Mateusz Trojgo
Cel ćwiczenia: Praktyczne poznanie układów najprostszych generatorów fali nie sinusoidalnej na wzmacniaczu
operacyjnym (WO); dobór elementów, warunki wzbudzenia i stabilnej pracy układów, wpływ zasilania i obciążenia.
Metody badania i opisu, analiza wyników i sposób ich prezentacji, porównanie wyników badań z oszacowaniami
teoretycznymi.
BADANIA GENERATORA FALI PROSTOK
TNEJ:
Połączenie i uruchomienie układu:
Ćwiczenie rozpoczęliśmy od podłączenia układu według poniższego schematu:
Dane:
R1 = 3,3k©
R2 = 5,6k©
R3 = 4,7k©
R4 = 4,7k©
C = 100nF
Wyniki pomiarów umieszczaliśmy w poniższej tabeli:
C RL Usup f ti+ tn to Uom+ Uom- T FFsq Qsq 2Up-p/(tn+to)
Lp.
[nF] [k©] [V] [kHz] [ms] [ms] [ms] [V] [V] [ms] [%] [%] [V/ms]
1. Cn 0,908 0,40 0,042 0,040 15,0 10,0 7,45
1,10 36,36 609,76
2. Cn 1 0,888 0,42 0,040 0,040 13,5 8,0 7,08
1,13 37,17 537,50
3. Cn 0,872 0,42 0,024 0,024 10,0 3,5 4,17
1,15 36,52 562,50
4. Cn 0,36 0,036 0,032 17,0 2,0 4,89
0,721 1,39 25,90 558,82
5. Cn 0,713 0,36 0,034 0,034 16,0 2,0 4,86
1,40 25,71 529,41
6. 10Cn 0,091 3,80 0,040 0,040 15,0 10,0 0,73
10,98 34,61 625,00
7. Cn/10 5,962 0,08 0,041 0,041 15,0 9,0 48,24
0,17 47,06 585,37
8. Cn/30 10,340 0,052 0,0425 0,043 15,0 9,0 88,14
0,097 53,61 561,40
Przykładowe obliczenia dla pomiaru 1:
T = = = 1,10ms
FFsq = 100% = 100% = 36,36%
Qsq = 100% = 100% = 7,45%
= = 609,76 V/ms
Wykres w skali logarytmicznej przedstawiający wpływ pojemności kondensatora na okres:
Wykres T = f(C)
12
10
8
6
4
2
0
1 10 100 1000
C [nf]
BADANIA GENERATORA FUNKCYJNEGO:
Połączenie i uruchomienie układu:
Podłączyliśmy układ według poniższego schematu:
Dane:
R1 = 10k©
R2 = 4,7k©
R3 = 18k©
C = 330nF
T [ms]
Wyniki pomiarów umieszczaliśmy w poniższej tabeli:
R1 R3 C RL Usup f Uosqp-p Uotrp-p T ´T ´Uotr
Lp.
k© k© [nF] k© [V] [kHz] [V] [V] [ms] % %
Cn
1. R1n R3n 0,089 25,0 11,0 11,2
- -
Cn
2. R1n R3n 1 0,080 25,0 12,0 12,5
11,25 9,09
Cn
3. R1n R3n 0,089 13,0 9,5 11,2
0,00 -13,64
4. R1n R3n Cn 0,066 19,0 10,0 15,2 34,85 -9,09
5. R1n R3n Cn 0,084 19,0 9,0 11,9 5,95 -18,18
Cn
6. 2 R1n R3n 0,174 25,0 6,0 5,7 -48,85 -45,45
Cn
7. R1n R3n/2 0,200 25,0 7,0 5,0 -55,50 -36,36
Cn/3
8. R1n R3n/2 0,637 15,0 12,0 1,6 -86,03 9,09
Przykładowe obliczenia dla 2 pomiaru:
T = = = 12,5ms
´T = 100% = 100% = 11,25%
´Uotr = 100% = 100% = 9,09%
Tabela przedstawiająca wyniki pomiarów przed i po zajęciach:
Przed Po
FFsq 37,07% 34,61%
T 1 0,98ms 1,10ms
f1 1022,74Hz 908,00Hz
T 2 11,10ms 11,24ms
f2 89,55Hz 89,00Hz
Uosqp-p 27,00V 25,00V
Uotrp-p 12,69V 11,00V
1  dotyczy generatora fali prostokÄ…tnej
2  dotyczy generatora funkcyjnego
Wnioski:
Przyglądając się tabeli generatora fali prostokątnej oraz wykresowi można stwierdzić, że:
·ð NapiÄ™cie zasilania nie ma wpÅ‚ywu na czÄ™stotliwość generatora, ma ono wpÅ‚yw jedynie na napiÄ™cie
wyjścia
·ð Obciążenie rezystorem RL nie powoduje zmiany czÄ™stotliwoÅ›ci.
·ð Kondensator na wejÅ›ciu generatora ma bezpoÅ›redni wpÅ‚yw na czÄ™stotliwość na wyjÅ›ciu generatora. Im
mniejszy kondensator, tym wyższa częstotliwość.
·ð Przy bardzo maÅ‚ym kondensatorze zaobserwowaliÅ›my zmianÄ™ charakterystyki generatora. Na
oscyloskopie uzyskaliśmy przebieg trójkątny. Jest to związane z bardzo krótkim czasem nasycania się
kondensatora.
·ð Zmiana kondensatora ma znikomy wpÅ‚yw na napiÄ™cie wyjÅ›ciowe z generatora.
Przyglądając się tabeli generatora funkcyjnego można zauważyć, że:
·ð Obciążenie rezystorem RL nie powoduje zmiany czÄ™stotliwoÅ›ci.
·ð Przy zmianie kondensatora na 3 razy mniejszy, czÄ™stotliwość wzrosÅ‚a 3 razy.
Obliczenia teoretyczne oraz te na podstawie obliczeń po ćwiczeniach nie różnią się od siebie w dużym
stopniu, można więc założyć, że ćwiczenie zostało wykonane poprawnie.