Sara Targońska 193558
termin zajęć: 12.04.2012r.
termin oddania : 19.04.2012r.

Ćwiczenie : Okresowe sygnały elektryczne, parametry amplitudowe

I. Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie ćwiczących z analogowymi sygnałami zmiennymi, ich podstawowymi parametrami czasowymi i amplitudowymi oraz sposobem obliczeniowym jak i pomiarowym wyznaczania wartości tych parametrów. Dodatkowo realizacja ćwiczenia pozwala na ugruntowanie umiejętności posługiwania się oscyloskopem analogowym jako narzędziem pomiarowym.

II. Zestaw przyrządów pomiarowych:

1. Oscyloskop analogowy, dwukanałowy

2. Generator funkcyjny G-432 lub wbudowany w oscyloskop

3. Multimetr cyfrowy typu METEX

4. Makieta dydaktyczna MD-1

5. Transformator zasilający 15-20V/0,5A/50Hz

III. Tabele pomiarowe: sygnał sinusoidalny

Lp.	U sk	∆ Usk	δ Usk	U śr	∆ Uśr	δ Uśr	Uszcz	∆ Uszcz	Δ Uszcz	Upp	∆Upp	δUpp
	[V]	[V]	%	[V]	[V]	%	[V]	[V]	%	[V]	[V]	%
1	0,7343	3,97E-3	0,541	0,0024	3,12E-4	13,000	1,0578	5,59E-3	0,528	2,104	0,014	0,643
2	0,7344	3,97E-3	0,541	0,6591	3,60E-3	0,546	1,056	8,28E-3	0,784	2,08	0,040	1,942
3	0,528	5,64E-3	1,068	0,3322	1,96E-3	0,590	1,059	8,30E-3	0,783	2,114	0,014	0,642
4	0,518	5,59E-3	1,079	0,3318	1,96E-3	0,590	1,0306	5,45E-3	0,529	2,116	0,014	0,642

Sygnał trójkątny

Lp.	U sk	∆ Usk	δ Usk	U śr	∆ Uśr	Δ Uśr	Uszcz	∆ Uszcz	Δ Uszcz	Upp	∆Upp	δUpp
	[V]	[V]	%	[V]	[V]	%	[V]	[V]	%	[V]	[V]	%
1	0,588	5,94E-3	1,010	0,0025	3,13E-4	12,500	0,997	7,99E-3	0,801	1,988	0,010	0,515
2	0,5907	3,25E-3	0,551	0,514	5,57E-3	1,084	0,997	7,99E-3	0,801	1,988	0,010	0,515
3	0,4121	2,36E-3	0,573	0,2581	1,59E-3	0,616	0,9913	5,26E-3	0,530	1,9887	0,010	0,502
4	0,4116	2,36E-3	0,573	0,2578	1,59E-3	0,616	0,9903	5,25E-3	0,530	2,116	0,014	0,642

IV. Porównanie wartości wyliczonych K i F z wartościami teoretycznymi z instrukcji

Sygnał sinusoidalny

Lp.	K	∆K	δK	F	∆F	δF	teoretyczne
1	1,158	0,229	19,78	1,448	0,008	0,526	K= 1,111 F= 1,414
2	1,114	0,012	1,077	1,438	0,018	1,252
3	1,589	0,026	1,658	2,006	0,016	0,784
4	1,561	0,026	1,670	1,990	0,011	0,529

Sygnał trójkątny

Lp.	K	∆K	δK	F	∆F	δF	teoretyczne
1	1,206	0,023	1,917	1,713	0,014	0,793	K=1,155 F=1,732
2	1,149	0,019	1,634	1,688	0,014	0,801
3	1,597	0,019	1,189	2,405	0,013	0,531
4	1,597	0,019	1,190	2,406	0,013	0,530

V. Przykładowe obliczenia :

 Usk = 0, 5% rdg + 3 dgt = (0,05% •0,7343) + (3•0,0001) = 3, 97 • 10⁻³ [V]

$$\delta Usk = \ \frac{Usk}{\text{Usk}} \bullet 100\% = \ \frac{3,97 \bullet 10^{- 3}}{0,7343} \bullet 100\% = 0,5406 \cong 0,541\lbrack\%\rbrack$$

$$K = \frac{\text{Usk}}{Usr} = \frac{0,7344}{0,6591} = 1,11425 \cong 1,114$$

$$K = \ \frac{Usk}{Usr} + \frac{Usr \bullet Usk}{{Usr}^{2}} = \frac{0,00397}{0,6591} + \frac{0,0036 \bullet 0,7344}{{0,6591}^{2}} = 0,012109 \cong 0,012$$

$$\delta K = \ \frac{K}{K} \bullet 100\% = \frac{0,012}{1,114} \bullet 100\% = 1,077199 \cong 1,077\lbrack\%\rbrack$$

$$F = \frac{\text{Usz}}{\text{Usk}} = \ \frac{1,056}{0,7344} = 1,43791 \cong 1,438$$

$$F = \frac{Uszcz}{\text{Usk}} + \frac{Usk \bullet Uszcz}{\text{Usk}^{2}} = \frac{0,00828}{0,7344} + \frac{0,0036 \bullet 1,056}{{0,7344}^{2}} = 0,018323 \cong 0,018$$

$$\delta F = \frac{F}{F} \bullet 100\% = \ \frac{0,018}{1,438} \bullet 100\% = 1,25174 \cong 1,252\%$$

VI. Wnioski

Analizując pomiary i obliczenia można wnioskować, że błędy pomiaru multipleksera cyfrowego są bardzo niewielkie. Wartości wyliczonych współczynników kształtu (K) oraz szczytu (F) są zbliżone do teoretycznych wartości i zawsze zachodzą zakładane nierówności
(K≥1, F≥1 , F≥K). Wynika stąd, że niedokładności podanych wielkości wynikają z niewielkich niedokładności urządzeń oraz nieprecyzyjnych odczytów z oscyloskopu.