RADOM WYDZIAŁ TRANSPORTU ELEKTROTECHNIKA	LABORATORIUM AUTOMATYKI		Data:
	Grupa	Zespół	Rok akademicki
Nr ćwiczenia	Temat: Układy impulsowe		Ocena

1 Wyznaczanie parametrów dla układów różniczkującego i całkującego niedokompensowanego

Dla układu skompensowanego R₁=1kΩ, R₂=1kΩ, C₁=1nF, C₂=1nF

U₁

U₂

Dla układu różniczkującego przekompensowanego

R₁=1kΩ, R₂=1kΩ, C₁=10nF, C₂=1nF

T=0,747[ms] , f=1,33[khz] , t_n=373,5[μs] , t_o=6[μs]

U₁

Dla układu całkującego niedokompensowanego

R₁=1kΩ, R₂=1kΩ, C₁=1nF, C₂=10nF

T=797[μs] , f=1,25[khz] , t_n=401[μs] , t_o=7[μs]

U₁

Wyznaczanie zwisu dla wartości elementów R₁=1kΩ, R₂=1kΩ, C₁=4,7μF, C₂=1nF

Zwis odczytany z oscyloskopu wynosi:0,16V

Badanie ogranicznika

Wyznaczanie charakterystyk ogranicznika w zależności od napięcia zasilania:

dla Uodn=1V
Uwe	Uwy
[V]	[V]
3,715	2,01
3,22	1,68
2,405	1,17
1,725	0,7
1,21	0,38
0,98	0,23

dla Uodn=1,5V
Uwe	Uwy
[V]	[V]
3,645	1,49
3,1	1,15
2,44	0,745
1,76	0,32
1,49	0,2

dla Uwe= 3V
Uwy	Uodn
[V]	[V]
1,89	0,6
1,57	0,95
1,33	1,2
1,03	1,5
0,865	1,7
0,565	2
0,37	2,2
0,19	2,5

dla Uodn=2,5V
Uwe	Uwy
[V]	[V]
1,35	0,55
2	0,81
1,68	0,69
1,38	0,56
1,11	0,475
0,45	0,21

dla Uodn=3V
Uwe	Uwy
[V]	[V]
1,9	1,08
1,675	1
1,365	0,83
0,93	0,64
0,43	0,325

dla Uwe=2V
Uwe	Uodn
[V]	[V]
0,6	2
0,685	2,2
0,815	2,5
0,95	2,7
1,12	3
1,128	3,3
1,158	3,8

Układ statycznego przesuwania poziomu.

Uwy[V]	I [mA]
0	1
0,6	1,5
1,2	2
2	3
3,5	4,5
5	5,7

Układ kształtowania impulsów szpilkowych.

R = 2,2 kΩ; Re = 51 kΩ; Rc = 220 Ω

C = 10 nF

U₁ = 2,48 V

U₂

τ = 20 μs

C= 4,7 μF

U₁ = 4,88 V

ΔU

U₂

ΔU

ΔU = 0,43 V

WNIOSKI.

1. Przy badaniu dzielnika skompensowanego (sonda) kształt napięcia wyjściowego jest praktycznie bez żadnych zniekształceń przy warunku C₁R₁ = C₂R₂.

Zmniejszana jest jedynie amplituda napięcia wejściowego. W tym przypadku sonda jest skompensowana.

Dla warunku
a ponieważ R₂ = R₁ to C₁ < C₂ widzimy, że sonda jest niedokompensowana. Ponieważ pojemność C₂ > C₁ to układ ma charakter układu całkującego (układ pracuje jako elementarny filtr dolnoprzepustowy RC).

2. Im większa wartość pojemności C₂ (zwiększenie stałej czasowej) tym przebieg wyjściowy jest bardziej „płaski”, dążący do przebiegu piłokształtnego.

3. Gdy
, (R₂ = R₁) więc C₁ > C₂ układ sondy jest przekompensowany.

Ponieważ C₁ > C₂ a więc układ ma charakter układu różniczkującego (układ pracuje jako elementarny filtr górnoprzepustowy RC), czas opadania jest tym mniejszy im pojemność C₁ jest mniejsza (mniejsza stała czasowa). Dla takich samych wartości elementów, ale dla większej częstotliwości, układ jest bardziej rozkompensowany.

4. W przypadku C₁ > C₂ stała czasowa jest bez zmian, ale czas opadania w stosunku do czasu trwania impulsu prostokątnego jest znacznie większy, a gdy C₁ < C₂ (układ całkujący) czas narastania w stosunku do czasu trwania impulsu prostokątnego jest znacznie większy. A więc gdy zwiększamy częstotliwość należy zmienić wartość elementów tak, aby dla C₁ > C₂ stała czasowa była mniejsza a dla C₁ < C₂ stała czasowa była większa.

5. Praca układów ograniczających polega na silnym tłumieniu części przebiegu, co prowadzi do ograniczenia jego amplitudy.

W układzie równoległego ogranicznika a),gdy napięcie wejściowe jest mniejsze od sumy napięcia progowego diody to napięcie wyjściowe jest w przybliżeniu równe napięciu wejściowemu U₂ ≈U₁.

6. Gdy napięcie wejściowe przekroczy wartość U₀ + U_TO to napięcie wyjściowe U_wy ≈ U₀ + U_TO. Dla układu idealnego, przy założeniu, że rezystancja diody w kierunku przewodzenia R_F jest znacznie mniejsza od R, a rezystancja diody w kierunku wstecznym R_R znacznie większa od R. Charakterystyka rzeczywista różni się jednak od idealnej, ponieważ oprócz rezystancji R_F i R_R mają wpływ także rezystancja źródła sygnału i rezystancja obciążenia. Przy ograniczniku szeregowym b) sytuacja jest odwrotna. Napięcie obcinane jest do momentu dopóki napięcie wejściowe U₁ przekroczy wartość U₀ + U_TO. Z charakterystyki U₂ = f(U₀) obserwujemy, że w miarę zwiększenia napięcia U₀ napięcie wyjściowe jest ograniczone na coraz to niższym poziomie (przy ograniczniku równoległym) i coraz to większym poziomie (przy ograniczniku szeregowym).

7. Układy przesuwania poziomu mają za zadanie dopasowanie napięć przy połączeniu kilku stopni kształtujących. Napięcie wyjściowe z tego układu ma w stosunku do wejściowego taki sam kształt (bez zniekształceń), ale jego składowa stała jest przesunięta o wartość ΔU, zależną w tym przypadku od wartości prądu źródła prądowego I. Z charakterystyki widzimy, że im większa wartość tego prądu tym składowa stała ma większe przesunięcie ΔU.

8. Układ kształtowania impulsów szpilkowych badany w ćwiczeniu działa jak układ różniczkujący, ale dzięki takiemu połączeniu uzyskuje się lepsze parametry tzn. większą stromość opadania impulsów.

Uodn

D

Uwy

Uwe

R

---