POLITECHNIKA RADOMSKA Wydz. Transportu |
LABORATORIUM UKŁADÓW elektrONIcznYCH |
Data:
|
||||
Imię i nazwisko: |
|
Grupa:
|
Zespół:
|
Rok akademicki:
|
||
Nr ćwiczenia: 7 |
Temat: Badanie wybranych układów techniki impulsowej. |
Ocena: |
1. Układ różniczkujący RC
Zależność napięcia wejściowego od napięcia wejściowego określona jest wzorem:
τ + u2 = τ
Odpowiedź układu na skok jednostkowy
Dla przebiegu napięcia wyjściowego u2(t) określa się czas opadania jako czas, po którym wartość napięcia u2 zmaleje od wartości 0,9 UM do wartości 0,1 UM .Czas ten jest równy około 2,2 τ.
Odpowiedź układu różniczkującego na impuls prostokątny dla różnych wartości stałej czasowej
= RC: a) R = 1kΩ , C = 1nF , τ = 1μs b) R = 10kΩ , C = 10nF , τ = 100μs
Kształtowanie impulsów w układzie RC jest tym bardziej zbliżone do różniczkowania im mniejsza jest stała czasowa układu τ
2. Układ całkujący RC
Zależność napięcia wyjściowego od napięcia wejściowego określona jest wzorem:
τ + u2 = u1
Odpowiedź układu całkującego na jednostkowy skok napięcia wejściowego
Odpowiedź układu całkującego na impuls prostokątny przy różnych wartościach stałej czasowej:
1 - R = 10kΩ , C = 1nF , τ = 10μs 2 - R = 10kΩ , C = 10nF , τ = 100μs
Porównując przebiegi napięcia wyjściowego w rzeczywistym układzie całkującym RC pobudzonym skokiem jednostkowym stwierdzamy, że układ ten realizuje funkcję całkowania jedynie w czasie t << τ. Przy odpowiedzi układu całkującego na pojedynczy impuls prostokątny o czasie trwania tw zwiększenie stałej czasowej τ układu powoduje zmniejszenie amplitudy napięcia wyjściowego.
3. Dzielnik skompensowany
Układ dzielnika skompensowanego jest połączeniem układów różniczkującego i całkującego.
Przy spełnionym warunku :
R1C1 = R2C2
układ nie wprowadza żadnych zniekształceń przenoszonych przebiegów , a jedynie powoduje redukcję amplitudy.
Odpowiedź układu dzielnika skompensowanego na skok jednostkowy napięcia dla różnych wartości stałych czasowych : 1 - R1C1 = R2C2 , 2 - C1 > C2R2/R1 ,3 - C1 < C2R2/R1
Wnioski :
AD. 1. Układ różniczkujący RC.
Impulsy na wyjściu układu są tym bardziej zbliżone do funkcji różniczkowania, im mniejsza jest wartość stałej czasowej układu. Przy wymuszeniu przebiegiem prostokątnym, gdy stała czasowa układu jest dużo większa od czasu trwania impulsu, powstający zwis jest spowodowany niecałkowitym rozładowaniem się kondensatora.
AD. 2. Układ całkujący RC.
Odczytane wartości stałych czasowych nieznacznie różnią się od wartości obliczonych, co może być spowodowane niedokładnościami elementów, jak również niedokładnym odczytem z oscyloskopu.
AD. 3. Dzielnik skompensowany.
Przy spełnionym warunku R1C1=R2C2 układ nie wprowadza żadnych zniekształceń, a jedynie zmniejsza jego amplitudę. Przy niespełnionym warunku można otrzymać różniczkowanie lub całkowanie przebiegów wejściowych.
2