Program ćwiczenia:
1. Badanie czwórnika selektywnego typu połowa mostka Wiena:
a) zdejmowanie charakterystyki częstotliwościowej czwórnika Uwy=F(f) przy Uwe=const.
b) zdejmowanie charakterystyki częstotliwościowej Y=F(f) czwórnika.
2. Badanie selektywnego wzmacniacza napięcia z mostkiem Wiena:
a) zdejmowanie charakterystyki częstotliwościowej Uwy=F(f) przy Uwe=const.
3. Badanie generatora z mostkiem Wiena:
a) pomiar wartości współczynnika wzmocnienia napięciowego wzmacniacza ku,
koniecznej do generacji drgań niegasnących
b) obserwacja wpływu zmian wartości współczynnika wzmocnienia
napięciowego ku na generowane drgania.
4. Badanie układu selektywnego ze wzmacniaczem operacyjnym:
a) zdejmowanie charakterystyki częstotliwościowej czwórnika Uwy=F(f) i Y=F(f) przy Uwe=const dla różnych wartości ujemnego sprzężenia zwrotnego w danej jego konfiguracji.
b) porównanie dobroci równoważnej układu dla różnych wartości C1 =C2 mostka i stałego sprzężenia zwrotnego w danej konfiguracji
5. Badanie generatora ze wzmacniaczem operacyjnym:
a) określenie krytycznej dla generacji drgań wartości sprzężenia zwrotnego w danej konfiguracji.
b) zdejmowanie charakterystyki obciążenia generatora Uwy=F(Robc) dla wszystkich konfiguracji ujemnego sprzężenia zwrotnego.
c) Regulacja amplitudy napięcia wyjściowego.
d) pomiar zakresu i współczynnika przestrajania.
e) pomiar stałości amplitudy w zakresie przestrajania.
II. Układ z czwórnikiem typu przesuwnik fazowy:
1. Badanie czwórnika typu przesuwnik fazowy:
b) zdejmowanie charakterystyki częstotliwościowej Y=F(f).
2. Badanie z generatora z przesuwnikiem fazowym:
a) obserwacja wpływu zmian wartości współczynnika wzmocnienia ku na generowane drgania
b) pomiar wartości współczynnika wzmocnienia napięciowego ku wzmacniacza koniecznej do generacji drgań niegasnących
III. Układ z czwórnikiem typu podwójne T.
1.Badanie czwórnika selektywnego typu podwójne T:
a) zdejmowanie charakterystyki częstotliwościowej czwórnika Uwy=F(f) przy Uwe=const
b) określenie przesunięcia fazowego Y dla częstotliwości quasirezonansowej f0.
2.Badanie generatora z czwórnikiem typu podwójne T.
a) obserwacja wpływu zmian wartości współczynnika ku na generowane drgania.
b) pomiar wartości współczynnika wzmocnienia napięciowego ku wzmacniacza koniecznej do generacji drgań niegasnących.
1. Badanie czwórnika selektywnego typu połowa mostka Wiena
Ogólny schemat czwórnika selektywnego typu połowa mostka Wiena przedstawia rys. 1a. Badany czwórnik przedstawiono na rys. 1b.
Rys. 1
W czasie badania czwórnika zaciski a i b są zwarte. W badanym czwórniku
C1 = C2 = C R1 = R2 = R R2 = RG1 || RG2
Połączyć układ według rysunku 2.
Rys. 2
Na wejście układu podać z generatora napięcie sinusoidalnie zmienne. Wartość międzyszczytowa napięcia wejściowego Uwe ≈ 1V.
Zdjąć charakterystykę częstotliwościową czwórnika Uwy = f (f ) przy Uwe = const.
Na podstawie pomiarów wykreślić półlogarytmiczną charakterystykę β = f (log (f ) ), gdzie
. (1)
Częstotliwość quasirezonansowa wyraża się wzorem
. (2)
Dla częstotliwości f0 współczynnik β ma wartość
, (3)
a przesunięcie fazowe między uwy i uwe ψ = 0.
Dla elementów czwórnika R1 = R2, C1 = C2
(4)
(5)
, (6)
gdzie f2, f1 – częstotliwości przy których β maleje razy,
B – szerokość pasma przenoszenia.
Charakterystyki β = f (f ) i ψ = f (f ) przedstawiono na rys. 3.
Rys. 3
Porównać wartość współczynnika β0, częstotliwości f0 i pasma przenoszenia B, obliczone na podstawie wzorów (4), (5), (6) z wynikami pomiarów.
2. Badanie selektywnego wzmacniacza napięcia z mostkiem Wiena
Schemat układu z mostkiem Wiena przedstawia rys. 4.
Rys. 4
Schemat blokowy selektywnego wzmacniacza napięcia z mostkiem Wiena przedstawiono na rys. 5.
Rys. 5
Połączyć układ według rysunku 6. W układzie wg rysunku 4 zewrzeć zaciski e-f.
Rys. 6
Potencjometrem P ustawić takie wzmocnienie ku wzmacniacza, aby nie wywołać generacji drgań w układzie.
Na wejście układu między zaciski h i d oznaczone na rys. 4 podać z generatora napięcie sinusoidalnie zmienne. Międzyszczytowa wartość napięcia wejściowego uwe musi być tak dobrana, by przebieg uwy nie był zniekształcony.
Zdjąć charakterystykę częstotliwościową Uwy = f (f ) przy Uwe = const.
Na podstawie pomiarów wykreślić półlogarytmiczną charakterystykę ku = f (log f ), gdzie
. (7)
Charakterystykę selektywnego wzmacniacza napięcia przedstawiono na rys. 7.
Rys. 7
f0 – częstotliwość przy której ku = kumax,
f1, f2 – częstotliwości, przy których ku maleje razy
(8)
B – szerokość pasma przenoszenia
Na podstawie wzoru (8) obliczyć szerokość pasma przenoszenia wzmacniacza selektywnego.
3. Badanie generatora z mostkiem Wiena
Schemat blokowy układu generatora z mostkiem Wiena przedstawiono na rys. 8.
Rys. 8
W układzie przedstawionym na rys. 4 zewrzeć zaciski e-f oraz d-h. Połączyć układ według rys. 9.
Rys. 9
Przy pomocy potencjometru P zwiększać wzmocnienie wzmacniacza aż do wystąpienia niezniekształconych drgań niegasnących. Zmierzyć częstotliwość drgań generatora.
Porównać fazę napięcia na wejściu wzmacniacza u1 z fazą napięcia na jego wyjściu uwy.
Obliczyć wzmocnienie wzmacniacza
. (9)
Sprawdzić warunek powstawania drgań
, (10)
gdzie: ku – wzmocnienie wzmacniacza obliczone na podstawie wzoru (9),
β – współczynnik obliczony na podstawie wzoru (4).
Zaobserwować przebiegi napięć w generatorze przy dalszym zwiększaniu wzmocnienia wzmacniacza ku. Wyjaśnić przyczynę obserwowanych zniekształceń.
4. Badanie układu selektywnego ze wzmacniaczem operacyjnym
Schemat układu przedstawiono na rys. 10.
Rys. 10
Schemat blokowy układu pracującego jako wzmacniacz selektywny przedstawiono na rys. 11.
Rys. 11
Połączyć układ według schematu na rys. 12.
Rys. 12
...
MAXXDATA