Tytuł dwiczenia:
Numer
ćwiczenia 3
Własności dynamiczne układów I  rzędu
Data wykonania
Nazwisko i imiÄ™:
dwiczenia:
22.10.2012
Data oddania
sprawozdania: 1. Kozub Bartosz 2. Kotnis Przemysław
26.11.2012
Numer grupy
laboratoryjnej: 3. Kowalski Kamil 4. Kozioski A
ukasz
7B
1. Schemat badanego układu
W dwiczeniu badano czwórnik RC, który jest analogią przetwornika pierwszego rzędu. Na
wejście podawano napięcie U1 o przebiegu prostokątnym. Wejście oraz wyjście przetwornika
podłączono do oscyloskopu.
2. Wyznaczanie odpowiedzi skokowej
1
Transmitancja naszego ukÅ‚adu dana jest zależnoÅ›ciÄ… G(ðs)ð =ð , co odpowiada
1+ð sCR
1
obiektowi inercyjnemu pierwszego rzÄ™du o transmitancji G(ðs)ð =ð . Zatem staÅ‚a czasowa
1+ð sT
T równa siÄ™ R·C. StaÅ‚Ä… czasowÄ… można też wyznaczyd graficznie, odczytujÄ…c czas dla którego
sygnał osiąga wartośd 1 - e-1 = 0,63 = 63 % wartości ustalonej. Dla kilku wartości rezystancji
R i pojemności C zmierzono stałe czasowe oraz obliczono ich wartości teoretyczne. Wyniki
zawiera poniższa tabela .
R [k©] C [nF] tmierz [źs] tteoret [źs] ´t [%]
2,2 5,1 11,0 11,22 -1,96
10,2 5,1 56,6 56,1 0,89
0,5 5,1 2,40 2,60 -7,69
2,2 50 112 110 1,81
2,2 1 2,34 2,22 5,40
Otrzymane wyniki różnią się maksymalnie o 7,69% od wartości teoretycznych. Jest to
spowodowane m.in. niedokładnością pomiaru oraz dużą tolerancją parametrów w użytych
opornikach i kondensatorach.
3. Wyznaczanie charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych
Na wejście czwórnik RC i jednocześnie na jeden kanał oscyloskopu podano napięcie
sinusoidalnie zmienne uzyskane z generatora. Napięcie wyjściowe z przetwornika RC
podłączono do drugiego kanału oscyloskopu. Następnie dla różnych wartości częstotliwości f
napięcia wejściowego wyznaczono z ekranu oscyloskopu stosunek amplitud napięcia
wyjściowego do wejściowego. Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli poniżej.
f [kHz] Uwej Uwyj K L [dB]
2 1,88 1,87 0,99 -0,04
5 1,92 1,72 0,89 -0,95
7 1,89 1,60 0,84 -1,44
9 1,90 1,44 0,85 -2,40
20 1,86 0,96 0,51 -5,74
104 1,94 0,24 0,12 -18,15
Charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa:
4
-1
1 10 100 1000
-6
-11
-16
-21
Częstotliwośd [kHz]
4. Wyznaczanie charakterystyk fazowo-częstotliwościowych
Na wejście czwórnik RC i jednocześnie na jeden kanał oscyloskopu podano napięcie
sinusoidalnie zmienne uzyskane z generatora. Napięcie wyjściowe z przetwornika RC
podłączono do drugiego kanału oscyloskopu. Następnie dla różnych wartości częstotliwości f
napięcia wejściowego wyznaczono z ekranu oscyloskopu różnice fazowe. Wyniki pomiarów
przedstawiono w poniższej tabeli.
f [kHz] T[źs] f [źs] f [º]
2 500 -13,6 -9,8
5,09 196 -13,6 -24,9
6,21 161 -12,0 -26,8
9,88 101 -11,2 -39,8
19,5 51,3 -8,4 -59,0
160,3 6,24 -1,52 -87,7
Wzmocnienie [dB]
Charakterystyka fazowo-częstotliwościowa:
0
1 10 100 1000
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
Częstotliwośd [kHz]
Otrzymana charakterystyka jest zbieżna z teoretyczną. Poszarpany przebieg należy tłumaczyd
błędami pomiarowymi.
Przesunięcie fazowe [
°
]