1. Wstęp teoretyczny.

Badany układ czasowy został zrealizowany w oparciu o przerzutnik Schmitta. Wyposażony jest on we wzmacniacz wyjściowy oraz tranzystor kluczujący i umożliwia realizację generatorów przebiegów prostokątnych, układów uniwibratorów i przetworników napięcie częstotliwość.

Wewnętrzny dzielnik napięcia 3R ustala wartość progów przełączania przerzutnika Schmitta na 1/3 U_zas - dolny poziom wyzwalania i 2/3 U_zas - górny poziom wyzwalania. Komparatory ustawiają przerzutnik RS w stan `1' po przekroczeniu górnego poziomu i zerują go przy zejściu poniżej dolnego poziomu wyzwalania.

Rys. Stany przerzutnika i wyjścia układu w funkcji U_WE.

2. Przebieg ćwiczenia.

1. wyznaczenie zależności drgań U_WY przerzutnika astabilnego od zmian elementów sprzężenia zwrotnego.

W układzie pomiarowym jak na schemacie poniżej dokonywaliśmy zmian wartości rezystora R1 przy stałej wartości rezystancji R2.

Wyniki uzyskane w pomiarach:

R1 / R2 = 5 k	szerokość impulsu	f
[k ]	*10^-3 [s]	[Hz]
1	5	200,000
2	5,5	181,818
3	6	166,667
4	6,5	153,846
5	7	142,857
6	7,5	133,333
7	8	125,000
8	8	125,000
9	9	111,111
10	10	100,000

R1 / R2 = 10 k	szerokość impulsu	f
[k ]	*10^-3 [s]	[Hz]
1	3,25	307,692
2	3,625	275,862
3	4	250,000
4	4,5	222,222
5	5	200,000
6	5,3	188,679
7	5,8	172,414
8	6,3	158,730
9	7	142,857
10	7,2	138,889

2. wyznaczenie zależności częstotliwości drgań U_WY przetwornika U/f od zmian U_WE

W układzie jak na schemacie poniżej dokonywaliśmy zmiany napięcia zasilania w granicach ½ U_zas - U_zas.

Wyniki uzyskane w pomiarach:

Uzas = 5 V
Uwe	szerokść impulsu	f
[V]	*10^-3 [s]	[Hz]
2,5	18	55,556
2,7	19,5	51,282
2,9	22,5	44,444
3	23,5	42,553
3,2	24,5	40,816
3,4	27,5	36,364
3,6	29,5	33,898
3,8	32,5	30,769
4	36,5	27,397
4,2	40	25,000
4,4	42	23,810
4,6	42,5	23,529
4,8	47,5	21,053
5	54	18,519

Uzas = 12 V
Uwe	szerokokść impulsu	f
[V]	*10^-3 [s]	[Hz]
6	12,5	80,000
6,6	15	66,667
7,2	17,5	57,143
7,8	22,5	44,444
8,4	25	40,000
9	30	33,333
9,6	37,5	26,667
10,2	45	22,222
10,8	50	20,000
11,4	57,5	17,391
12	65	15,385

3. współczynnik przetwarzania U → f

dla Uzas = 5 [V] = 14,09

dla Uzas = 12 [V] = 10,4Wnioski

Celem naszego ćwiczenia było zapoznanie się z podstawowymi parametrami pracy uniwersalnego układu czasowego.

Na podstawie danych pomiarowych obliczyliśmy częstotliwości drgań Uwy przerzutnika i przetwornika oraz sporządziliśmy wykresy ich zależności od wartości elementu R₁ przy stałej wartości R₂.

Obserwując wykresy zależności częstotliwości drgań U_WY przerzutnika astabilnego od zmian wartości elementów sprzężenia zwrotnego możemy zauważyć, że wraz ze wzrostem wartości R₁ maleje częstotliwości drgań U_WY, a więc wzrasta okres drgań.

Podobna sytuacja ma miejsce w przetworniku U → f . Jak widzimy na wykresach wraz ze wzrostem U_WE maleje częstotliwość.

Detektor przerw w ciągu impulsów może być zrealizowany za pomocą bramek logicznych np. typu AND. Brak impulsu wywoływałby „stan zerowy” na wyjściu bramki.

&

&

+

+

-

-

K₁

K₂

R

S

8

7

2

4

5

6

3

U_WY

U_WE

+

+

1

R

R

R

T

R

S

`1'

`0'

`1'

`0'

U_WY

1/3 U_zas

2/3 U_zas

`0'

`1'

T

R

R

R

1

+

+

+

U_WY

3

6

5

4

2

7

8

S

R

K₂

K₁

-

-

+

+

&

&

R₂

R₁

C

C

R₁

R₂

+

T

R

R

R

1

+

+

U_WY

3

6

5

4

2

7

8

S

R

K₂

K₁

-

-

+

+

&

&

U_WE

---