Politechnika Śląska w Gliwicach

Wydział elektryczny

Semestr IV, studia inżynierskie

Kierunek: elektrotechnika

Laboratorium elektroniki

Temat: Układy przekształcające.

Grupa E1

Sekcja 5

Izolda Kranc

Marcin Fice

Michał Słupik

Marcin Kisiel

I. Wstęp.

Układy przekształcające to takie układy, których zadaniem jest zmiana kształtu sygnału x(t) na y(t) według określonej zależności. Ćwiczenie zapoznaje z układami statycznymi które ograniczają część sygnału leżącą powyżej lub poniżej wartości progowej.

II. Pomiary.

Do wykreślenia sygnałów wejściowych i wyjściowych oraz funkcji przejścia układów zastosowałem program komputerowy Pspice.

1. Układy ograniczające z zastosowaniem diody Zenera.

Ogranicznik jednostronny.

5.1kΩ

U_i D_Z1 U_o

U_i - napięcie wejściowe sinus o amplitudzie 12V i częstotliwości 50Hz

U_o - napięcie przekształcone

Napięcie wejściowe.

Napięcie wyjściowe

Charakterystyka przenoszenia.

Ogranicznik dwustronny.

5.1kΩ

U_i D_Z1 D_Z2 U_o

U_i - napięcie wejściowe sinus o amplitudzie 12V i częstotliwości 50Hz

U_o - napięcie przekształcone

Napięcie wyjściowe.

Charakterystyka przejściowa.

2. Układy ograniczające z zastosowaniem diody prostowniczej i dodatkowego napięcia progowego.

Ogranicznik jednostronny, potencjometr w położeniu dolnym, brak dodatkowego napięcia odniesienia.

5.1kΩ

D +3.5V

U_i U_o

U_i - napięcie wejściowe sinus o amplitudzie 12V i częstotliwości 50Hz

U_o - napięcie przekształcone

Napięcie wyjściowe.

Charakterystyka przejściowa.

Ogranicznik jednostronny, potencjometr w położeniu górnym, dodatkowe napięcie graniczne 3.5V.

Napięcie wyjściowe.

Charakterystyka przejściowa.

Ogranicznik dwustronny, potencjometry w położeniu dolnym, brak dodatkowego napięcia granicznego.

5.1kΩ

D₁ D₂

+3.5V -3.5V

U_i U_o

U_i - napięcie wejściowe sinus o amplitudzie 12V i częstotliwości 50Hz

U_o - napięcie przekształcone

Napięcie wyjściowe.

Charakterystyka przejściowa.

Ogranicznik dwustronny, potencjometry w położeniu górnym, dodatkowe napięcie graniczne 3.5V.

Napięcie wyjściowe

Charakterystyka przejściowa

3. Układ całkujący.

Układ całkujący pasywny.

R

U_i C U_o

U_i­ - napięcie wejściowe prostokątne o zmiennej częstotliwości

U_o - napięcie przekształcone

Sygnał o kształcie prostokątnym po scałkowaniu przekształca się na sygnał piłokształtny. Regulując częstotliwość napięcia wejściowego chcemy uzyskać sygnał wyjściowy trójkątny.

R=1kΩ ; C=0.01μF

Przebieg trójkątny uzyskujemy dla częstotliwości 48 kHz.

R=10kΩ ; C=0.01μF

Przebieg trójkątny uzyskujemy dla częstotliwości 9kHz.

R=10kΩ ; C=0.1μF

Przebieg trójkątny uzyskujemy dla częstotliwości 2.2kHz.

R=1kΩ ; C=0.1μF

Przebieg trójkątny uzyskujemy dla częstotliwości 8.6kHz.

Układ całkujący aktywny.

0.1μF

1kΩ

U­_i

U_o

1kΩ

Dla tego układu przebieg trójkątny uzyskaliśmy dla częstotliwości napięcia wejściowego 1.5kHz.

4. Układ różniczkujący.

Układ różniczkujący pasywny.

C

U_i R U_o

U_i­ - napięcie wejściowe prostokątne o zmiennej częstotliwości

U_o - napięcie przekształcone

Sygnał o kształcie prostokątnym po zróżniczkowaniu przekształca się na sygnał impulsowy. Regulując częstotliwość napięcia wejściowego chcemy uzyskać sygnał wyjściowy impulsowy.

C=0.01μF ; R=1kΩ

Sygnał impulsowy uzyskujemy dla częstotliwości 500Hz

C=0.1μF ; R=1kΩ

Sygnał impulsowy uzyskujemy dla częstotliwości 70Hz

C=0.1μF ; R=10kΩ

Sygnał impulsowy uzyskujemy dla częstotliwości 10Hz

C=0.01μF ; R=10kΩ

Sygnał impulsowy uzyskujemy dla częstotliwości 200Hz

Układ różniczkujący aktywny.

10kΩ

270Ω 0.1μF

U_i

U_o

1kΩ

Dla tego układu uzyskaliśmy na wyjściu napięcie impulsowe dla częstotliwości napięcia wejściowego 100Hz.

---