1. Obserwacje zakłóceń wytwarzanych na krótkich doprowadzeniach zasilania.

a) sygnał obserwowany na masie układu lepszego topologicznie

2mV

b) sygnał obserwowany na plusie układu lepszego topologicznie.

2mV

c) sygnał obserwowany na masie układu gorszego topologicznie.

3.5mV

d) sygnał obserwowany na plusie układu gorszego topologicznie.

3.5mV

Jak widać z powyższych rysunków znacznie lepiej jest stosować ścieżki grubsze, co nie wprowadza tak dużych zakłóceń do układu. Między ścieżkami powstaje pole elektromagnetyczne i stąd widziane zakłócenia. Jednakże dla układu średniej skali integracji i pojedynczo zastosowanego nie ma to zbyt dużego znaczenia dla pracy układu. Największym problemem jest stosowanie takich ścieżek w przypadku układów wysokiej częstotliwości.

2. Obserwacje zakłóceń z zastosowaniem rezystora włączonego szeregowo z zasilaniem. Wartość rezystora 10 Ohm.

Rysunek przedstawia obraz zakłóceń na plusie:

Rysunek przedstawia obraz zakłóceń na minusie:

Ze względu na brak cewki nie zdołaliśmy zaobserwować przypadku zastosowania w układzie cewki zamiast rezystora. Zgodnie z instrukcją próbowaliśmy wyeliminować zakłócenia włączając kondensator równolegle do zasilania układu scalonego.

Spadek zniekształceń do około 2mV uzyskaliśmy dopiero po zastosowaniu kondensatora o wartości 470uF.

Kondensatory stosuje się w celu odsprzęgnięcia układu. Do kondensatorów elektrolitycznych dołącza się również kondensatory innego typu np. tantalowe. Posunięcie takie ma na celu wyeliminowanie indukcyjności, którą posiada kondensator elektrolityczny. Kondensatory takie włącza się równolegle do elektrolitycznych.

3. Badanie wpływu zakłóceń na pracę wzmacniaczy operacyjnych.

Pomiarów dokonaliśmy zgodnie z załączonym schematem.

Obserwacje przebiegów zaobserwowanych przedstawiliśmy na rysunkach.

1. impuls z multiwibratora astabilnego zbudowanego na dwóch tranzystorach.

2. ten sam impuls obserwowany na wzmacniaczu operacyjnym pierwszym.

3. tym razem wygląd sygnału z wyjścia wzmacniacza drugiego i trzeciego.

Jak widać z powyższych wykresów kolosalne znaczenie ma umieszczenie źródeł zakłóceń w odległości od obwodów wejściowych wzmacniacza. Sygnał zakłócający, który się dostanie na wejście wzmacniacza jest jeszcze przez niego wzmacniany i zakłócenia trafiają na wyjście, zniekształcając kształt sygnału wyjściowego. W naszym przypadku zakłócenia wprowadzała cewka dużych gabarytów, która wytwarzała pole elektromagnetyczne i skutecznie wprowadzała zakłócenia we wzmacniaczu, do którego sygnał był doprowadzony równolegle z położeniem cewki na płytce układu.

4) Z braku czasu na wykonanie innych obserwacji i ćwiczeń przeszliśmy do ćwiczenia ostatniego tj. badania przebiegów zakłócanych szumem.

Obserwowaliśmy na ekranie oscyloskopu wygląd sygnału szumów z generatora, oraz generatora szumów.

Rysunki przedstawiają kształt sygnałów:

Krzywa po prawej stronie wykresu pokazuje kształt rozkładu Gaussa.

I drugi rysunek z generatora.

Po zsumowaniu obu sygnałów otrzymalismy wygląd nałżenia się obu sygnałów a tym samym krzywej Gaussa.

Powstały dwa maksima, położone w odległości dwóch wartości skutecznych sygnału szumów.

Jak widać z rysunku wartość napięcia (skuteczna) szumów wynosi połowę wartości odległości maksimów od siebie, czyli 0,3 V.

Na tym nasze ćwiczenia się zakończyło. Poznaliśmy sposoby rozpoznawania szumów i ich przyczyny. Zastanawialiśmy się nad możliwością ich zlikwidowania w sposób najbardziej efektywny i niekoniecznie skomplikowany.

Szumy powstają na skutek zakłóceń wprowadzanych przez różnorodne czynniki wynikające z topologii układu, bądź z otoczenia.

Przekonaliśmy się jak wielkie znaczenie dla poprawności działania układu ma zlikwidowanie zakłóceń lub ich zredukowanie w stopniu pozwalającym na poprawne działanie urządzeń.

---