Politechnika Śląska w Gliwicach

Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki

Laboratorium Podstaw Elektroniki

dla kierunku Automatyka i Robotyka

Temat ćwiczenia:

Generatory sinusoidalne i niesinusoidalne

Ćwiczenie wykonano: 11.04.2016, godz. 12.30-14.00

Grupa 5, sekcja 8:
Przemysław Zając -autor
Paweł Byrdy

Gliwice 2016

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową, zasadą działania oraz podstawowymi

parametrami i charakterystykami generatorów sinusoidalnych oraz niesinusoidalnych.

Schematy pomiarowe

1. Generator sinusoidalny z przesuwnikiem fazowym RC, R = 5,6 kΩ, C = 6,8 nF

1. Dla 3 członów RC

Częstotliwość odczytana z oscyloskopu: f = 9,5 kHz

Częstotliwość wyliczona ze wzoru: $f = \frac{\sqrt{6}}{2\pi RC}$

f = 10,242 kHz

Δf = 10,242 – 9,5 = 0,742 kHz

1. Dla 4 członów RC

Częstotliwość odczytana z oscyloskopu: f = 5,2 kHz

Częstotliwość wyliczona ze wzoru: $f = \frac{\sqrt{\frac{10}{7}}}{2\pi RC}$

f = 4,998 kHz

Δf = 5,2 – 4,998 = 0,202 kHz

1. Generator niesinusoidalny na dwóch wzmacniaczach operatorowych

Rf= 40 kΩ, Rs= 20 kΩ, R= 100 kΩ, C= 5nF

Częstotliwość odczytana z oscyloskopu: f =724 Hz

Częstotliwość wyliczona ze wzoru: $f = \frac{\text{Rf}}{\text{RsRC}}$

f= 1000 Hz

Δf=1000 – 724=276 Hz

1. Generator na NE 555

Stan wysoki:

$$t1 = \left( R_{A} + \ R_{B} \right)\text{C\ ln}\left( \frac{V_{\text{CC}} - \ 0,5\ V_{(5)}}{V_{\text{CC}} - \ V_{(5)}} \right) = \left( R_{A} + \ R_{B} \right)\text{\ C}\ln{2 = 0,693\ \left( R_{A} + \ R_{B} \right)C}$$

Stan niski:

$$t2 = \ R_{B}C\ln\left( \frac{V_{(5)}}{0,5\ V_{(5)}} \right) = \ R_{B}\text{\ C}\ln\left( \frac{\frac{2}{3}\ V_{\text{CC}}}{\frac{1}{3}\ V_{\text{CC}}} \right) = 0,693\ R_{B}\text{\ C}$$

Okres:

T = t1 + t2 = 0,693 (R_A + 2R_B )C

Częstotliwość:

$$f = \ \frac{1,44}{\left( R_{A} + \ {2R}_{B} \right)C}$$

Wnioski

Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić, że wyniki pomiarów odbiegają od wartości wyliczonych ze wzorów. Spowodowane jest to niedokładnością pomiarów oraz wpływem innych czynników, które nie zostały uwzględnione we wzorach.

W generatorach sinusoidalnych jest generowany sygnał sinusoidalny, różnice częstotliwości mogą być spowodowane rezystancją przejścia i nagrzewaniem układu. Generator RC spełnia warunek fazy dopiero po użyciu 3 członów RC.

W generatorze niesinusoidalnym na dwóch wzmacniaczach operatorowych, zmiany rezystancji powodują zmianę szerokości podstawy przebiegu trójkątnego. A od zmiany Rf i Rs zależy jego amplituda.

Dla generatora na NE555, dobór rezystorów i kondensatora ma wpływ na czas trwania stanów. Generator jest zapętlony.