Politechnika Wrocławska we Wrocławiu |
||
Paweł Proń |
Wydział Elektroniki |
kierunek: EiT |
data wykonania ćwiczenia: 99-01-06 |
Grupa: VI |
rok akademicki: 97/98 |
Temat ćwiczenia: Wzmacniacz pomiarowy. |
I. Wykaz przyrządów.
Digital multimetr V 563
Programmable LF Synthesizer type PW - 17
Automtic Disctortion Meter type PMZ - 9
Wzmacniacz selektywny typ WS - 1, f0 = 1kHz
Miernik mocy wyjściowej typ PWT - 5A
II. Pomiary .
Pomiar charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej wzmacniacza od 700 - 1200 Hz co 20 Hz dla napięcia wejściowego UG = 50 mV
Wyniki na papierze nr 1. Z wyników pomiarów widać, że wzmacniacz osiąga maksymalne wzmocnienie dla częstotliwości z przedziału od 1040 - 1080 Hz
Pomiar charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej wzmacniacza od 1040 - 1080 Hz co 1 Hz
Wyniki na papierze nr 2.
Wykres na papierze nr 3.
wzmacniacz ma maksymalne wzmocnienie dla częstotliwości środkowej f0 = 1065 Hz
3 dB - owy spadek wzmocnienia wyznacza częstotliwość fd =1050 Hz i fg = 1080 Hz , stąd zakres częstotliwościowy wzmacniacza wynosi (1050 - 1080) Hz.
Wyznaczenie impedancji wyjściowej przez dopasowanie obciążenia i pomiar maksymalnej mocy.
f0 = 1065 Hz
U1 = 90 mV
U2 = 3,76 V
wyniki pomiarów
Lp |
R [ |
P [W] |
1 |
3 |
0,04 |
2 |
4 |
0,05 |
3 |
5 |
0,062 |
4 |
10 |
0,12 |
5 |
20 |
0,2 |
6 |
30 |
0,24 |
7 |
40 |
0,28 |
8 |
50 |
0,3 |
9 |
60 |
0,32 |
10 |
75 |
0,34 |
11 |
100 |
0,35 |
12 |
125 |
0,34 |
13 |
150 |
0,33 |
14 |
200 |
0,31 |
15 |
250 |
0,28 |
16 |
300 |
0,26 |
17 |
400 |
0,23 |
18 |
500 |
0,2 |
19 |
600 |
0,18 |
20 |
800 |
0,14 |
21 |
1000 |
0,12 |
22 |
1250 |
0,1 |
Rezystancja wyjściowa wzmacniacza Rwy = R0 = 100 dla Pmax = 0,35 W
Pomiar liniowości wzmacniacza.
Pomiar charakterystyki przenoszenia wzmacniacza przy f0 =1065 Hz, od 0,01 - 0,99 V,
co 0,02 V Wyniki i wykres na papierze nr 4
Pomiar charakterystyki przenoszenia wzmacniacza przy f0 =1065 Hz, od 0,001 - 0,116 V,
co 0,001 V Wyniki i wykres na papierze nr 5.
zakres przenoszenia wzmacniacza U1 MIN = 1 mV - U1 MAX = 210 mV
U2MIN = 50 mV - U2MAX =8,4 V
Wyznaczenie wzmocnienia k z wykresu na pap. nr 5.
wyniki pomiarów
Lp |
U1 [V] |
U2 [V] |
k |
k |
k [dB] |
1 |
0,031 |
1,292 |
41,7 |
|
32,4 |
2 |
0,061 |
2,526 |
41,4 |
|
32,3 |
3 |
0,091 |
3,782 |
41,5 |
|
32,4 |
średnia |
- |
- |
41,54 |
|
32,37 |
wzmocnienie wzmacniacza - k = 41,54
0,12
lub k[dB]
32,4 dB
Wnioski.
Ponieważ badany wzmacniacz jest wzmacniaczem selektywnym, więc jego zakres częstotliwościowy wynosi 30 Hz, od 1050 - 1080 Hz co jest wynikiem w miarę dobrym jak na tego typu wzmacniacz.
Przez dopasowanie obciążenie i pomiar maksymalnej mocy wyznaczono rezystancję wyjściową wzmacniacza równą R = 100 przy mocy PMAX = 0.35 W, co oznacza, że jest to wzmacniacz napięciowy ( duża rezystancja wejściowa i mała wyjściowa) małej mocy.
Pomiar liniowości wzmacniacza przysporzył najwięcej trudności i dał niejasne wyniki. Przy skoku napięcia wejściowego z Ug = 0,07 V do 0,09 V podawanego z generatora sterowanego programem komputerowym, program odczytywał wzmocniony sygnał napięciowy równy około 9,9 V, przy wartościach sąsiadujących rzędu 3V i 5V. Po sprawdzeniu tego przedziału z dokładniejszym skokiem co 5 mV, okazało się, że ch-ka jest liniowa na całym przedziale. Stąd wniosek, że wartość ta jest wynikiem albo błędu programu, który źle zadaje kod napięcia o skoku co 0,02 dla U = 0,07 V, lub źle odczytuje jego odpowiedź, albo generator błędnie przyjmuje ten kod. Niemniej jednak przyjęto, że wzmacniacz ten jest liniowy o zakresie przenoszenia od U1MIN =1 mV do U1MAX =210 mV dla którego to zakresu wzmacniacz daje napięcie od U2MIN = 50 mV do U2MAX = 8,4 V. W zakresie liniowości , przy częstotliwości f0 wzmacniacz charakteryzuje się dość małym wzmocnieniem równym około 32 dB.
Instytut Metrologii - © Politechnika Wrocławska
- 3 -