Sprawozdanie elektroniaka - 1 generatory 2, sem 4, Elektronika I i II, Elektronika II, Elektr(lab)


LABORATORIUM ELEKTRONIKI

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 1

Temat: GENERATORY

1. Generatory

Generatory są to układy elektroniczne które przetwarzają energię źródła przebiegu stałego na energię przebiegu zmiennego wyjściowego (impulsowego lub okresowego). W zależności od kształtu przebiegów wyjściowych spotykane są generatory przebiegów sinusoidalnych i niesinusoidalnych. Bez względu na kształt przebiegu wyjściowego, generator nie wymaga zewnętrznego źródła pobudzającego przetwarzającego energię pobieraną z zasilacza w energię drgań. W tym sensie generator jest układem samo wzbudnym - parametry wytwarzanych drgań zależą wyłącznie od budowy i właściwości układu generatora.

W zależności od mechanizmu powstawania drgań układy generacyjne dzielimy na:

Każdy generator m obwód elektryczny decydujący o częstotliwości wytwarzanych drgań. W zależności od charakteru tego obwodu rozróżniamy:

  1. generatory LC, których częstotliwość drgań wyznacza obwód rezonansowy

Generatory LC, stosowane są najczęściej do wytwarzania drgań o częstotliwościach większych od 50 kHz, wykorzystują elementy reaktancyjne jako elementy obwodu sprzężenia zwrotnego oraz obwody rezonansowe wyznaczające częstotliwość drgań. Do podstawowych układów generatorów LC zaliczamy układy: Meissnera, Hartleya, i Colpittsa, prezentujące trzy rodzaje sprzężenia: transformatorowe, indukcyjne, pojemnościowe

Generatory LC:

0x01 graphic

  1. generatory RC, których częstotliwość drgań wyznacza filtr RC

Generatory RC składają się ze wzmacniacza oraz obwodu RC, tworzącego gałąź sprzężenia zwrotnego tak dobraną by tylko dla jednej częstotliwości był spełniony warunek fazy powstawania drgań. Warunek amplitudy jest spełniony przez odpowiedni dobór wzmocnienia wzmacniacza. W generatorach RC stosuje się powszechnie kilka typów obwodów których część jest używana w układach napięciowych a część w układach prądowych. Rodzaje najczęściej stosowanych czwórników: przesuwniki fazowe RC, CR, gałąź selektywna mostka Wiena, układ podwójnego T.

0x01 graphic

Schemat blokowy generatora RC:

a) generator z obwodem dodatniego sprzężenia zwrotnego

b) generator z obwodami dodatniego i ujemnego sprzężenia zwrotnego

  1. generatory elektromechaniczne, których częstotliwość drgań wyznaczają drgające elementy mechaniczne, np. widełki stroikowe w generatorze kamertonowym

2. Warunki generacji

Warunki generacji Barkhausena:

0x01 graphic
warunek amplitudy - określa zależność między współczynnikiem wzmocnienia wzmacniacza bez sprzężenia i współczynnikiem sprzężenia zwrotnego

0x01 graphic
warunek fazy - określa całkowite przesunięcie fazowe ϕ toru wzmacniacza i pętli sprzężenia zwrotnego ψ zapewniający dodatnie sprzężenie zwrotne

0x01 graphic

3. Przebieg Ćwiczeń Laboratoryjnych

a) Celem pierwszego ćwiczenia było wyznaczenie częstotliwości 0x01 graphic
(połączenie - schemat 1) dla której przesunięcie fazowe między sygnałem wejściowym a wyjściowym wynosi 180°. Do obserwacji przebiegów wykorzystaliśmy oba kanały oscyloskopu wyświetlając sinusoidy jednocześnie, dzięki czemu można było zaobserwować przesunięcie fazowe pomiędzy nimi. Zmieniając wartość częstotliwości generatora dla zadanych pozostałych parametrów można było określić częstotliwość 0x01 graphic
Do dokładnego ustalenia przesunięcia fazowego wykorzystaliśmy funkcję oscyloskopu wykorzystującą krzywe Lissajous'a.

Obraz uzyskany na oscyloskopie DT-516A:

0x01 graphic

Szukana częstotliwość: 0x01 graphic
= 529 Hz

Za pomocą oscyloskopu odczytaliśmy napięcia: 0x01 graphic
=1,16 V - napięcie na wyjściu

0x01 graphic
=30,5 V - napięcie na wejściu

Tłumienie: 0x01 graphic
=26,3

b) Dla połączenia - schemat 2

Obraz uzyskany na oscyloskopie DT-516A:

0x01 graphic

W drugim przypadku do generacji drgań wykorzystaliśmy układ ze wzmacniaczem napięciowym, przestrajając wzmacniacz za pomocą potencjometru od wartości minimalnej można było zauważyć na ekranie oscyloskopu moment wzbudzenia się wzmacniacza przy osiągnięciu wymaganej wartości, po wzbudzeniu wzmacniacz potrzebował czasu na ustabilizowanie pracy. Wykres drgań nie był idealnie sinusoidalny, największe zaburzenia są widoczne przy zbliżaniu się przebiegu do wartości maksymalnych. Częstotliwość wygenerowanych drgań wynosiła 0x01 graphic
= 560 Hz.

c) W trzecim przypadku do generacji drgań wykorzystaliśmy układ z generatorem LC. Obserwowany na oscyloskopie przebieg drgań był sinusoidalny. Zmierzona częstotliwość wygenerowanych drgań była stosunkowo duża i wynosiła 0x01 graphic
= 911.04 kHz .

Obraz uzyskany na oscyloskopie DT-516A:

0x01 graphic

Wnioski:

Schematy połączeń wykorzystywane podczas laboratorium:

1) Schemat 1

0x01 graphic

2) Schemat 2

0x01 graphic

3) Schemat 3

0x01 graphic

Wykorzystywane elementy:



Wyszukiwarka