Politechnika Śląska

Wydział Elektryczny

Kierunek: Elektrotechnika

Semestr 4

Grupa 4

Elementy aktywne

Sekcja 7

Kańtoch Iwona

Nowak Małgorzata

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznaniesię z pewnymi własnościami elementów aktywnych, które są najczęściej wykorzystywane w syntezie układów elektrycznych i elektronicznych. W ćwiczeniu wykorzystujemy następujace układy aktywne:

• źródła sterowane

• inwertery

• konwertery

1. Przebieg ćwiczenia

Wyznaczanie stałej żyracji G przeprowadzone w sposób pokazany w układzie na rysunku:

Przy ustalonej wartości pierwszego kondensatora C₁ oraz pewnej przyjętej częstotliwości f regulowaliśmy pojemność drugiego kondensatora C₂ aż do momentu uzyskania maksimum wartości prądu. Jest to równoznaczne z zajściem rezonansu równoległego w obwodzie. Wówczas zachodzi zależność:

z której po przekształceniu otrzymujemy stałą żyracji daną wzorem:

Przy ustalonej pojemności C₁=0.1 μF zebrałyśmy następujace pomiary:

• f=1 kHz C2=0.16 μF ⇒ G=794 μS

• f=800 Hz C2=0.3 μF ⇒ G=870 μS

• f=1.2 kHz C2=0.13 μF ⇒ G=859 μS

przyjmujemy, że stała żyracji jest wartością średnią powyższych pomiarów i wynosi:

G=841 μS

Wyznaczanie dobroci indukcyjności Q_L .

Ćwiczenie przeprowadza się, podobnie jak w ćwiczeniu poprzednim, metodą rezonansową przy zasilaniu prądowym.

Układ przedstawiony został na rysunku.

Przy ustalonych wartościach pojemnosci kondensatorów C₁ i C₂ zdejmujemy charakterystykę napięcia U w funkcji czestotliwości f:

C1=0.1 μF C2=0.2 μF

f (Hz)	U [mV]
500	151
600	190
700	243
800	300
890	321
1000	288
1100	239
1200	182
1400	100

Rezonans zachodzi dla czestotliwości f=890 Hz ,dla której wartość maksymalna napięcia wynosi U _max=321 mV.

Wyznaczamy pasmo przepuszczania.

Pasmo przepuzczania jest to taki przedział częstotliwości zawarty wokół częstotliwości rezonansowej , dla której wartość napięcia jest mniejsza o trzy decybele w stosunku do wartości napięcia maksymalego.

U_max=321mV ⇒

Wartości graniczne częstotliwości odczytujemy z wykresu

f_d=673.3Hz f_g=1153.3Hz

zatem pasmo przepuszczania wynosi:

Δf=1153.3 - 673.3 = 480 Hz

Dobroć układu obliczamy z wzoru:

Po podstawieniu wartości otrzymałyśmy:

Q_L= 1.85

2. Wnioski

• Przy pomiarze stałej żyracji wystąpiła rozbieżność wyników dla poszczególnych wartości f i C₁ .Przyczyną tego zjawiska jest fakt , żyrator użyty przy wykonywaniu ćwiczenia nie jest żyratorem idealnym.

• Dobroć układu została obliczona dla obwodu z kondensatorami o różnej wartości pojemności. Ze względu na fakt, że ćwiczenie nie zostało przez nas dokończone , nie udowodniliśmy ,iż dobroć układu jest największa dla C₁=C₂=G/ω.

• Wykres zależności napięcia w funkcji częstotliwości U= f (f) jest zgodny z oczekiwanym. Pasmo przepuszczania znajduje się w przedziale f∈(673.3 ÷1153.3)Hz. Jest to pasmo trzydecybelowe.

1

4

---