POLITECHNIKA ŚLĄSKA

W GLIWICACH

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Kierunek: Elektrotechnika

Semestr IV ; Grupa E1

Ćwiczenie laboratoryjne z elektroniki :

UKŁADY IMPULSOWE

Sekcja 5:

Adrian Borok

Dawid Jendroska

Michał Marzec

Michał Mietła

1.Przebieg ćwiczenia.

Układy impulsowe są układami, których przebiegi wyjściowe przyjmują tylko dwie różne wartości, a przejście od jednej wartości do drugiej odbywa się bardzo szybko dzięki silnemu dodatniemu sprzężeniu zwrotnemu. W naszym ćwiczeniu badaliśmy układ astabilny (multiwibrator), monostabilny (uniwibrator) oraz układ Schmita.

1. Układ Schmitta.

Jest to układ dwóch tranzystorów T1 i T2, w których między kolektorem tranzystora T1 a bazą tranzystora T2 wprowadzono dodatnie sprzężenie zwrotne przez rezystorowy dzielnik napięcia R₁ R₂.

Pomiary wykonywaliśmy dla napięcia wejściowego sinusoidalnego wyprostowanego jednopołówkowo. Wartości poszczególnych elementów układu wynoszą:R_C1=3kΩ , R₁=22kΩ , R_C2=3kΩ , R₂=15kΩ , R_E=(1k, 300, 100, 0)Ω.

- przebiegi napięć.

- charakterystyka przekaźnikowa.

a) Dla R_E=1kΩ , U₊=20V, U_-=13V

b) Dla R_E=300Ω , U₊=12V, U_-=10V

c) Dla R_E=100Ω , U₊=8V, U_-=4V

d) Dla R_E=0Ω , U₊=3V, U_-=2,4V

2. Układ astabilny.

Generator ten zbudowany jest na dwóch tranzystorach pracujących w układzie klucza. Na kolektorach tych tranzystorów otrzymuje się cykliczne, skokowe zmiany napięcia o kształcie w przybliżeniu prostokątnym.

• Przebiegi napięć.

Czas trwania impulsu obliczamy ze wzoru:

Układ symetryczny;

• R₁=R₂=6,8kΩ , C₁=C₂=2,7nF

T₁=T₂=12,7μs , z wykresu T₁=9,5μs , T₂=9,5μs

• R₁=R₂=330kΩ , C₁=C₂=4,7nF

T₁=T₂=1,07ms , z wykresu T₁=0,7ms , T₂=0,75ms

Układ niesymetryczny:

• R₁=68kΩ , R₂=330kΩ , C₁=2,7nF , C₂=4,4nF

T₁=1,01ms, T₂=0,12ms , z wykresu T₁=0,72ms , T₂=0,08ms

• R₁=68kΩ , R₂=330kΩ , C₁=4,4nF , C₂=4,4nF

T₁=0,21ms, T₂ =1,01ms , z wykresu T₁=0,18ms , T₂=0,72ms

3. Układ monostabilny.

W układzie tym została wprowadzona polaryzacja powodująca stałe przewodzenie jednego tranzystora, a zatkanie drugiego. Doprowadzenie impulsu do bazy zatkanego tranzystora powoduje jego chwilowe odetkanie.

• przebiegi napięć.

Czas trwania impulsu można obliczyć ze wzoru:

a) dla C₁=4,4nF i R^'_C1=68kΩ , T=0,21ms , z wykresu T=0,18ms

b) dla C₁=2,7nF i R^'_C1=6,8kΩ , T=0,01ms , z wykresu T=0,1ms

c) dla C₁=2,7nF i R^'_C1=330kΩ , T=0,6ms , z wykresu T=0,35ms

2. Wnioski.

Wyniki otrzymywane z teoretycznych obliczeń odbiegają od wyników odczytywanych bezpośrednio z oscyloskopu. Jest to spowodowane w znacznej mierze błędami, które wynikają z niemożliwości odczytu dokładnej wartości z ekranu. Ponadto elementy, z których zostały wykonane układy nie są elementami idealnymi i co za tym idzie ich wartości mogą odbiegać od wartości przyjętych do obliczeń. Podczas badania układu monostabilnego dla wartości C₁=2,7nF i R^'_C1=6,8kΩ najprawdopodobniej została błędnie odczytana stała czasowa co spowodowało dziesięciokrotną różnicę wartości pomiędzy metodą analityczną i eksperymentalną.

W układzie monostabilnym wraz ze zmniejszeniem wartości elementów C₁ i R^'_C1 czas trwania impulsu ulegał skróceniu. Podobne zjawisko obserwujemy w układzie astabilnym. Wraz ze wzrostem wartości elementów R₁ i C₁ oraz R₂ i C₂ czas trwania impulsu ulega wydłużeniu.

W układzie Schmitta zaobserwowaliśmy, że wraz ze zmniejszeniem wartości rezystancji R_E zarówno różnica jak i wartości napięć progowych U_- oraz U₊ zmniejszały się.

U_S

U+

U-

t

0

U₀

E_Z

t

0

U_BE1

t

U_CE1

t

U_BE2

t

U_CE2

t

T₂

T₁

U_BE2

t

U_CE2

t

T

---