RIEDL 4.EB 7 1/6 1.ZADÁNÍ a) Změřte frekvenční charakteristiku korekčního předzesilovače b) Znázorněte ji graficky na semiaritmický papír. Měření proveďte při souměrném napájení 1V v pásmu 10Hz až 100kHz, při středních a krajních polohách regulátorů hloubek a výšek. Zkreslení kontrolujte osciloskopem..popis MĚŘENÉHO PŘEDMĚT Měřeným předmětem je v tomto případě korekční předzesilovač. Štítkové hodnoty tohoto předzesilovače nejsou k dispozici. Ze zadání víme, že snese napájecí napětí 1V. 3.TEORETICKÝ ROZBOR 3.1 ROZBOR PŘEDPOKLÁDANÝCH VLASTNOSTÍ MĚŘENÉHO PŘEDMĚT Měřeným předmětem je korekční předzesilovač. Tento předzesilovač má korekce výšek a hloubek. To znamená, že signál se na vstupu dělí do dvou větví. První větev omezuje výšky, to je prováděno pomocí potenciometru. Z jeho odbočky je přiveden přes kondenzátor výstup. Kondenzátor je zde proto, aby tato větev neovlivňovala také hloubky. Druhá větev omezuje hloubky, ty se omezují také pomocí potenciometru. Z odbočky je veden výstup pro hloubky. Tento potenciometr je paralelně s kondenzátorem, aby neovlivňoval také výšky. Odbočky z obou potenciometrů jsou spojeny a přivedeny na vstup operačního zesilovače, který je zapojen jako invertující operační síť. Zesílení této operační sítě je dáno právě polohou jezdce potenciometru. Tím se tlumí, popřípadě zesilují výšky a hloubky. Jako zpětná vazba slouží části potenciometru za jezdcem a jako odpor v přímé větvi zesilovače slouží část potenciometrů před jezdcem. Hloubky i výšky se potenciometry dají měnit plynule. 3. ROZBOR MĚŘÍCÍ METODY Měříme frekvenční charakteristiku, z toho plyne, že měříme vstupní a výstupní napětí v určitém frekvenčním rozsahu. Napětí na vstupu korekčního zesilovače musí být stále konstantní, některé generátory sinusového průběhu, při změně kmitočtu mění i amplitudu výstupního napětí, takže musíme případně výstupní napětí generátoru měnit, aby bylo na vstupu předzesilovače konstantní. Nejdříve změříme vstupní a výstupní napětí při kmitočtu 1kHz a po té i v ostatních požadovaných frekvencích. Toto provádíme při všech polohách potenciometrů. všech těchto poloh musí být shodné vstupní napětí. Jinak bychom nemohli graficky znázornit správnou frekvenční charakteristiku. Z naměřených hodnot po té vypočteme zisk a vyneseme jej do grafu. Zisk spočítáme podle vztahu:
RIEDL 4.EB 7 /6 a vst kde a je zisk, je výstupní napětí zesilovače a vst je vstupní napětí zesilovače. 4.SCHÉMA ZAPOJENÍ Zesilovač G nfv nfv R A B G generátor kmitočtu nfv nízkofrekvenční voltmetr R Zatěžovací odpor zesilovače A, B vstupy osciloskopu 5.POSTP MĚŘENÍ a) Zapojte přístroje podle schéma zapojení b) Oba regulátory nastavte do střední polohy c) Nastavte požadované vstupní napětí. Vstupní napětí je stejné pro všechny polohy regulátorů i požadované kmitočty. d) Na generátoru kmitočtu nastavte kmitočet 1kHz e) Zkontrolujte vstupní napětí, je-li konstantní. Pokud se změnilo nastavíme ho na původní hodnotu. f) Přečtěte napětí na výstupu zesilovače a zapište jej do tabulky. g) Na generátoru kmitočtu nastavte požadovaný kmitočet h) Zkontrolujte vstupní napětí, je-li konstantní. Pokud se změnilo nastavíme ho na původní hodnotu. i) Přečtěte napětí na výstupu zesilovače a zapište jej do tabulky. j) Opakujte pro další požadovanou hodnotu kmitočtu od bodu g). Pokud jste již změřili všechny požadované kmitočty. Pokračujte následujícím bodem. k) Nastavte oba regulátory na maximum a opakujte měření od bodu c). Pokud jste změřili všechny požadované kmitočty, pro polohu obou regulátorů na maximum, pokračujte následujícím bodem. l) Nastavte oba regulátory na minimum a opakujte měření od bodu c).
RIEDL 4.EB 7 3/6 6.TABLKY NAMĚŘENÝCH A VYPOČTENÝCH HODNOT Tabulka č.1 Vstupní napětí korekčního zesilovače vst (V) 0,5 Tabulka č. Regulátory ve střední poloze f (Hz) 10 30 40 50 60 70 (V) 0,498 0,498 0,498 0,499 0,499 0,499 0,499 a (db) -0,035-0,035-0,035-0,017-0,017-0,017-0,017 f (Hz) 80 90 100 0 300 400 500 (V) 0,500 0,500 0,500 0,500 0,498 0,500 0,495 a (db) 0 0 0 0 0,035 0-0,087 f (Hz) 600 700 800 900 1000 00 3000 (V) 0,499 0,500 0,500 0,500 0,500 0,500 0,500 a (db) -0,017 0 0 0 0 0 0 f (khz) 4 5 6 7 8 9 10 (V) 0,500 0,500 0,500 0,500 0,50 0,507 0,506 a (db) 0 0 0 0 0,035 0,11 0,106 f (khz) 30 40 50 60 70 80 (V) 0,503 0,500 0,500 0,500 0,50 0,500 0,508 a (db) 0,05 0 0 0 0,035 0 0,138 f (khz) 90 100 ----- ----- ----- ----- ----- (V) 0,547 0,65 ----- ----- ----- ----- ----- a (db) 0,78,306 ----- ----- ----- ----- ----- Tabulka č.3 Regulátory na maximum f (Hz) 10 30 40 50 60 70 (V) 5,07 4,36 3,476 3,157,76,4,134 a (db),1 18,81 16,84 16,01 14,84 13,6 1,60 f (Hz) 80 90 100 0 300 400 500 (V) 1,96 1,79 1,67 1 0,775 0,669 0,607 a (db) 11,87 11,08 10,47 6,01 3,807,59 1,684 f (Hz) 600 700 800 900 1000 00 3000 (V) 0,576 0,555 0,547 0,54 0,54 0,59 0,7 a (db) 1,9 0,88 0,78 0,668 0,668 1,438,93 f (khz) 4 5 6 7 8 9 10 (V) 0,8 0,98 1,14 1,74 1,445 1,596 1,73 a (db) 4,97 5,845 7,159 8,14 9,18 10,08 10,78 f (khz) 30 40 50 60 70 80 (V) 3,08 4,03 4,64 5,01 5,33 5,61 5,97 a (db) 15,79 18,13 19,35,0,56 1 1,54 f (khz) 90 100 ----- ----- ----- ----- ----- (V) 6, 6,61 ----- ----- ----- ----- ----- a (db) 1,9,4 ----- ----- ----- ----- -----
RIEDL 4.EB 7 4/6 Tabulka č.4 Regulátory na minimum f (Hz) 10 30 40 50 60 70 (V) 0,046 0,05 0,06 0,07 0,08 0,094 0,105 a (db) -,7-19,66-18,4-17,08-15,9-14,5-13,56 f (Hz) 80 90 100 0 300 400 500 (V) 0,1 0,19 0,14 0,45 0,31 0,371 0,405 a (db) -1,4-11,77-10,93-6,196-3,849 -,5-1,83 f (Hz) 600 700 800 900 1000 00 3000 (V) 0,46 0,440 0,449 0,45 0,454 0,41 0,34 a (db) -1,31-1,11-0,934-0,877-0,838-1,74-3,35 f (khz) 4 5 6 7 8 9 10 (V) 0,86 0,44 0,1 0,185 0,166 0,15 0,136 a (db) -4,85-6,3-7,535-8,636-9,577-10,49-11,31 f (khz) 30 40 50 60 70 80 (V) 0,056 0,03 0,08 0,07 0,06 0,04 0,04 a (db) -19,01-4,44-5,04-5,35-5,68-6,38-6,38 f (khz) 90 100 ----- ----- ----- ----- ----- (V) 0,03 0,03 ----- ----- ----- ----- ----- a (db) -6,74-6,74 ----- ----- ----- ----- ----- f kmitočet vst vstupní napětí korekčního předzesilovače výstupní napětí korekčního předzesilovače a zisk korekčního předzesilovače 7.VÝPOČTY Výpočet zisku: a vst například: a vst 0,449 0,5 0,934dB 8.GRAFY viz příloha. Legenda: 1 Hloubky i výšky nastaveny na maximum Hloubky i výšky nastaveny na střed 3 Hloubky i výšky nastaveny na minimum
RIEDL 4.EB 7 5/6 9.SEZNAM MĚŘÍCÍCH PŘÍSTROJŮ Zkratka Název a typ přístroje Výrobní číslo G Generátor kmitočtu FG - 7005C 05037357 nfv Nízkofrekvenční voltmetr GDM - 8145 CE15017 nfv Nízkofrekvenční voltmetr GDM - 8145 C190079 A,B Osciloskop OS - 50 503109 10.ZÁVĚR Naším úkolem bylo změřit frekvenční charakteristiku korekčního předzesilovače. Měření probíhalo v pořádku a bez problémů. Z grafů je vidět, jak korekce omezují výšky a hloubky. Během měření, bylo potřeba stále nastavovat vstupní napětí, aby se zachovala konstantní hodnota vstupního napětí. V grafu, kdy byly nastaveny výšky i hloubky na střed, se na konci začal zisk zvětšovat, toto mohlo být způsobeno tím, že výšky nebyly nastaveny přesně na střed, ale trochu do plusu.
RIEDL 4.EB 7 6/6 Frekvenční charakteristika korekčního předzesilovače a (db) 10 100 1 000 10 000 100 000 5 f (Hz) 15 10 1 5 0-5 -10-15 3 - -5-30