JAN JUREK. Jméno: Podpis: Název měření: OVĚŘOVÁNÍ ČINNOSTI GENERÁTORU FUNKCÍ Číslo měření: 6. Třída: E4B Skupina: 2

Transkript

1 STŘEDNÍ ŠKOLA ELEKTOTECNICKÁ FENŠTÁT p.. Jméno: JAN JEK Podpis: Název měření: OVĚŘOVÁNÍ ČINNOSTI GENEÁTO FNKCÍ Číslo měření: 6 Zkoušené předměy: ) Komparáor ) Inegráor ) Generáor unkcí Funkce při měření: měřící Schémaa: Spoluměřící: Třída: E4B Skupina: Změřeno dne: Vyučující: Ing. Kokeš Knapek Poznámky učiele: Známka: Daum:

2 ÚKOL MĚŘENÍ:. Ověře činnos neinverujícího komparáoru s hyserezí při buzení rojúhelníkovým signálem.. Ověře činnos inverujícího inegráoru při buzení obdélníkovým signálem.. Ověře činnos generáoru unkcí sesaveného z předchozích dvou bodů. POŽITÉ PŘÍSTOJE: Označení Název a yp přísroje v.č. Doplňující údaje měřící jednoka C000 PC s příslušensvím zdroj Z Digiální číač GW INSTEK GFC-86 D0070 POSTP MĚŘENÍ:. Ověření činnosi neinverujícího komparáoru s hyserezí při buzení rojúhelníkovým signálem. Podle schémau zapojíme nejprve komparáor na desku (napájení a zem) a k odporům a v neinverujícím zapojení. Velikos odporu jsme zvolili 00 kω a velikos odporu 00 kω. Poměr odporů a ovlivňuje hyserezi komparáoru. Poé na vsup komparáoru připojíme výsup generáoru jednoky C000 a výsup komparáoru připojíme na vsup INB osciláoru na éže jednoce. Na počíači spusíme program pro ovládíní jednoky a zvolíme unkci Oscilloscop gen.. Změníme pořebné rozsahy na osách x (5 ms) a y (podle zdroje na ± 0 V). Pomocí unkce riangle vyvoříme rojúhelníkový signál na geneáoru (výsup OT). Tes spusíme pomocí ačíka un a můžeme sledova jak se průběhy neparně v čase mění. Pro odečení provedeme provedem jen jedno proměření ačíkem Single. Výsledky měření jsme vyiskli a přiložili k prookolu.. Ověření činnosi inverujícího inegráoru při buzení obdélníkovým signálem. Zapojení inverujícího inegráoru nelze realizova samosaně v důsledku oho, že jeho výsup jde vlivem kondenzáoru C do saurace. Použijeme proo zapojení podle schémau z bodu ) kdy zapojíme operační zesilovač v inverujícím zapojení jako inegráor a propojíme ho s komparáorem z prvního bodu ak, že výsup komparáoru připojíme přes rezisor do inverujícího vsupu OZ (viz schéma). odnou odporu jsme zvolili 00 kω a hodnou kondenzáoru C 00 nf. K měřící jednoce jsme pak popsané zapojení připojili ak, že výsup komparáoru jsme připojili na vsupy osciláoru INA a výsup inverujícího inegráoru jsme připojili na vsupy osciláoru INB. Na PC zvolíme v programu pro obsluhu jednoy C000 unkci Digial Osciloscope. Opě vhodně změníme rozsahy os x a y (opě podle zdroje na ± 0V). Nepřeržié esování spusíme lačíkem un, pro odečení hodno jedním cyklem pomocí lačíka Single. Výsledky měření jsou přiloženy na dalších lisech prookolu.

3 . Ověření činnosi generáoru unkcí sesaveného z předchozích dvou bodů. Pro eno bod ponecháme již zapojené schéma, keré jsme použili při měření v bodu ) jen na výsup komparáoru (respekive inegráoru) zapojíme digiální číač, kerým budeme měři rekvenci signálu, kerý je v obvodu vyvářen. Tu pak porovnáme s hodnoou vypočenou eoreicky pro dané hodnoy součásek (odpory a kapacia). PŘÍKLAD VÝPOČT:. Ověření činnosi neinverujícího komparáoru s hyserezí při buzení rojúhelníkovým signálem. Z graů pomocí kursorů odečeme hodnoy výsupního a hyserezního napěí v kladné i záporné čási, proože se obě yo hodnoy liší. 7,7 V,8 V -7, V -4, V Teoreickou hodnou hyserezního napěí vypočeme: 7,7 ( 7,) 4,9V M , Naměřená hodnoa je:,8 ( 4,) 8, V 7,45V Procenní chyba: 7,45 8, % , 8 %. Ověření činnosi inverujícího inegráoru při buzení obdélníkovým signálem. odnoy odečené z graů pomocí kursorů: 7,6 V,6 V 0, 9,9 0,4 0 s M M -7, V Teoreickou hodnou vypočeme: u4 ud M d τ C 0 C M 0 -,8 V 00 0 Naměřená hodnoa je:,6 (,8) 4 M ,4V 9 ( 7,) 0,4 0 Procenní chyba: 7,488 7,4 % 00 00,89% 7,4 7,488 V

4 . Ověření činnosi generáoru unkcí sesaveného z předchozích dvou bodů. Při omo bodu vyházíme z aku, že vsupní napěí komparáoru u se rovná výsupnímu napěí inegráoru u 4 : u u 4 A rovněž z předpokladu, že výsupní napěí komparáoru u odpovídá vsupnímu napěí inegráoru u : u u Vyjdeme z bodu ) kde ze vzahu: 4 M vyjádříme > M C C Pokud se u u 4 plaí že: edy > M můžeme pak vyjádři > C Pokud se u u edy že M plaí že: M C > C M Perioda T. Sejným posupem jako bychom měli vypočís i čas. Ale pro sředoškolské účely je možno sanovi že (i když o není přesné). Pak se perioda T. Teoreický výpoče kmioču (je nuno aby plailo že > ): T C Naměřená hodnoa kmioču pomocí digiálního číače: 49,5z Procenní chyba kmioču: 50 49, ,5 % ZODNOCENÍ:,5 % M z. Ověření činnosi neinverujícího komparáoru s hyserezí při buzení rojúhelníkovým signálem. Při generovaném rojúhelníkovém průběhu se na výsupu z komparáoru varuje obdélníkový průběh. Procenní chyba změřené hyserezí hodnoy napěí 8, V byla 8 % proi vypočené hodnoě. To odpovídá eoreickému předpokladu. Chyba je způsobena velikosí rasru po kerém můžeme posouva kursory při odečíání hodnoy v programu. Podle varu výsupního signálu lze sanovi, že je měřený komparáor unkční. M

5 . Ověření činnosi inverujícího inegráoru při buzení obdélníkovým signálem. V omo bodě měření jsme užili schéma generáoru unkcí. Komparáor vyváří na svém výsupu, kerý je připojen k inverujícímu vsupu inegráoru obdélníkový signál, kerým se v inegráoru vyváří zpěně obdélníkový signál. Ten je přiveden na neinverující vsup komparáoru (viz. schéma) a ako unguje celý obvod sále dokola ve smyčce. Procenní chyba změřené hodnoy napěí rozkmiu ampliud 7,4 V byla,89 % proi vypočené hodnoě. Z ohoo se dá měření považova za přesné.. Ověření činnosi generáoru unkcí sesaveného z předchozích dvou bodů. Jak oo zapojení unguje již bylo zmíněno v bodě ). Oproi předchozímu bodu se do obvodu připojil digiální číač s jehož pomocí jsme změřili kmioče vyvářených signálů. Poé jsme vypočeli eoreickou hodnou kmioču 50 z od keré se naměřená hodnoa lišila o,5 %. Too zapojení je unikání a výhodné ím, že perioda není ovlivněna napěím (viz výpoče), čili napěí nemá vliv ani na kmioče. Frekvence je dána přesnosí součásek. ezisory éo kvaliy mají oleranci přibližně 0, % a kapacia 0, %. Celková chyba by ak měla přibližně odpovída 0,5 %. Námi naměřená chyba,5_% edy vypovídá o om, že součásky, keré jsme pro měření použili měli neparně vyšší oleranci.