722 |
kaklik |
1 |
\documentclass[12pt,a4paper,oneside]{article}
|
|
|
2 |
\usepackage[colorlinks=true]{hyperref}
|
|
|
3 |
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
|
|
4 |
\usepackage[czech]{babel}
|
|
|
5 |
\usepackage{graphicx}
|
|
|
6 |
\textwidth 16cm \textheight 24.6cm
|
|
|
7 |
\topmargin -1.3cm
|
|
|
8 |
\oddsidemargin 0cm
|
|
|
9 |
\pagestyle{empty}
|
|
|
10 |
\begin{document}
|
|
|
11 |
\title{Vlastnosti kapacitní vazby a superpozice signálů}
|
|
|
12 |
\author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz}
|
|
|
13 |
\date{15.2.2011}
|
|
|
14 |
\maketitle
|
|
|
15 |
\thispagestyle{empty}
|
|
|
16 |
\begin{abstract}
|
|
|
17 |
\end{abstract}
|
|
|
18 |
|
|
|
19 |
\section{Úvod}
|
|
|
20 |
\begin{enumerate}
|
|
|
21 |
\item K výstupu obvodu invertujícího zesilovače se zesílením -12 (viz předešlá úloha) připojte kombinaci R3, C1 a R4. Odvoďte velikost amplitudy signálu v bodech B a D v závislosti na signálu o frekvenci f v bodě A, považujte výstup operačního zesilovače v bodě B společně s odporem R3 za zdroj napětí s vnitřní impedancí rovnou R3.
|
|
|
22 |
|
|
|
23 |
\item Změřte amplitudovou a fázovou charakteristiku obvodu (vstup A, výstup D) v rozsahu frekvencí 30 Hz až 100 kHz, vyneste do společného grafu, zvolte vhodně typ grafu.
|
|
|
24 |
|
|
|
25 |
\item Modifikujte obvod podle Obr. 2. Změřte průběhy signálů v bodech A, B, C pro tři různá nastavení potenciometru (typicky 0 V, 1 V a 2 V, nastavení potenciometru charakterizujte napětím na vstupu 3 operačního zesilovače). Vysvětlete naměřené výsledky, uvažujte samostatně stejnosměrný a střídavý signál. Nakreslete průběhy výstupních signálů při buzení sinusovým signálem o amplitudě 1 V.
|
|
|
26 |
|
|
|
27 |
\end{enumerate}
|
|
|
28 |
|
738 |
kaklik |
29 |
|
|
|
30 |
\section{Postup měření}
|
|
|
31 |
|
|
|
32 |
Nejprve jsme zesilovač zapojili jako inverující s derivačním článkem na výstupu. Zapojení je vidět na výstupu.
|
|
|
33 |
|
722 |
kaklik |
34 |
\begin{figure}
|
|
|
35 |
\label{zesilovac}
|
|
|
36 |
\begin{center}
|
738 |
kaklik |
37 |
\includegraphics [width=100mm] {ul51.png}
|
722 |
kaklik |
38 |
\end{center}
|
738 |
kaklik |
39 |
\caption{Invertující zapojení operačního zesilovače s derivačním článkem na výstupu}
|
722 |
kaklik |
40 |
\end{figure}
|
|
|
41 |
|
738 |
kaklik |
42 |
A pomocí generátoru a osciloskopu změřili amplitudovou a fázovou charakteristiku.
|
722 |
kaklik |
43 |
|
738 |
kaklik |
44 |
\begin{figure}
|
|
|
45 |
\label{amplituda}
|
|
|
46 |
\begin{center}
|
|
|
47 |
\includegraphics [width=150mm] {grafamp.png}
|
|
|
48 |
\end{center}
|
|
|
49 |
\caption{Amplitudová charakteristika}
|
|
|
50 |
\end{figure}
|
722 |
kaklik |
51 |
|
738 |
kaklik |
52 |
\begin{figure}
|
|
|
53 |
\label{faze}
|
|
|
54 |
\begin{center}
|
|
|
55 |
\includegraphics [width=150mm] {grafphase.png}
|
|
|
56 |
\end{center}
|
|
|
57 |
\caption{Fázová charakteristika}
|
|
|
58 |
\end{figure}
|
722 |
kaklik |
59 |
|
738 |
kaklik |
60 |
Následně jsme zapojení pozměnili tak, že na jeden ze vstupů zesilovače bylo přivedeno napětí různé od 0V.
|
|
|
61 |
|
|
|
62 |
\begin{figure}
|
|
|
63 |
\label{zesilovac}
|
|
|
64 |
\begin{center}
|
|
|
65 |
\includegraphics [width=100mm] {ul52.png}
|
|
|
66 |
\end{center}
|
|
|
67 |
\caption{Invertující zapojení operačního zesilovače pro sčítání malých signálů}
|
|
|
68 |
\end{figure}
|
|
|
69 |
|
|
|
70 |
|
|
|
71 |
V jednotlivých bodech obvodu byly naměřeny následující průběhy.
|
|
|
72 |
|
|
|
73 |
\begin{figure}
|
|
|
74 |
\begin{center}
|
|
|
75 |
\includegraphics [width=100mm] {0VA-B.png}
|
|
|
76 |
\end{center}
|
|
|
77 |
\caption{Průběh signálů v bodech A a B při 0V na vstupu +}
|
|
|
78 |
\end{figure}
|
|
|
79 |
|
|
|
80 |
\begin{figure}
|
|
|
81 |
\begin{center}
|
|
|
82 |
\includegraphics [width=100mm] {0VA-C.png}
|
|
|
83 |
\end{center}
|
|
|
84 |
\caption{Průběh signálů v bodech A a C při 0V na vstupu +}
|
|
|
85 |
\end{figure}
|
|
|
86 |
|
|
|
87 |
\begin{figure}
|
|
|
88 |
\begin{center}
|
|
|
89 |
\includegraphics [width=100mm] {0VB-C.png}
|
|
|
90 |
\end{center}
|
|
|
91 |
\caption{Průběh signálů v bodech B a C při 0V na vstupu +}
|
|
|
92 |
\end{figure}
|
|
|
93 |
|
|
|
94 |
|
|
|
95 |
|
|
|
96 |
\begin{figure}
|
|
|
97 |
\begin{center}
|
|
|
98 |
\includegraphics [width=100mm] {1VA-B.png}
|
|
|
99 |
\end{center}
|
|
|
100 |
\caption{Průběh signálů v bodech A a B při 1V na vstupu +}
|
|
|
101 |
\end{figure}
|
|
|
102 |
|
|
|
103 |
\begin{figure}
|
|
|
104 |
\begin{center}
|
|
|
105 |
\includegraphics [width=100mm] {1VA-C.png}
|
|
|
106 |
\end{center}
|
|
|
107 |
\caption{Průběh signálů v bodech A a C při 1V na vstupu +}
|
|
|
108 |
\end{figure}
|
|
|
109 |
|
|
|
110 |
\begin{figure}
|
|
|
111 |
\begin{center}
|
|
|
112 |
\includegraphics [width=100mm] {1VB-C.png}
|
|
|
113 |
\end{center}
|
|
|
114 |
\caption{Průběh signálů v bodech B a C při 1V na vstupu +}
|
|
|
115 |
\end{figure}
|
|
|
116 |
|
|
|
117 |
|
|
|
118 |
|
|
|
119 |
|
|
|
120 |
\begin{figure}
|
|
|
121 |
\begin{center}
|
|
|
122 |
\includegraphics [width=100mm] {2VA-B.png}
|
|
|
123 |
\end{center}
|
|
|
124 |
\caption{Průběh signálů v bodech A a B při 2V na vstupu +}
|
|
|
125 |
\end{figure}
|
|
|
126 |
|
|
|
127 |
\begin{figure}
|
|
|
128 |
\begin{center}
|
|
|
129 |
\includegraphics [width=100mm] {2VA-C.png}
|
|
|
130 |
\end{center}
|
|
|
131 |
\caption{Průběh signálů v bodech A a C při 2V na vstupu +}
|
|
|
132 |
\end{figure}
|
|
|
133 |
|
|
|
134 |
\begin{figure}
|
|
|
135 |
\begin{center}
|
|
|
136 |
\includegraphics [width=100mm] {2VB-C.png}
|
|
|
137 |
\end{center}
|
|
|
138 |
\caption{Průběh signálů v bodech B a C při 2V na vstupu +}
|
|
|
139 |
\end{figure}
|
|
|
140 |
|
722 |
kaklik |
141 |
|
738 |
kaklik |
142 |
|
722 |
kaklik |
143 |
\section{Závěr}
|
|
|
144 |
\begin{enumerate}
|
738 |
kaklik |
145 |
\item Hodnoty rezistorů se od hodnot v zadání mírně lišily neboť byly použity hodnoty R1=122k6, R2=9k1, R3=2k24, R4=9k05.
|
|
|
146 |
|
|
|
147 |
\item Měřením byl víceméně potvrzen očekávatelný průběh fázové i amplitudové charakteristiky. U fázové charakteristiky je ale díky velké chybě měření při malých amplitudách určitá diskontinuita, která ale nemá vliv na platnost předpokladu.
|
|
|
148 |
\item V modifikovaném zapojení s napěťovým zdrojem na jednom ze vstupů OZ bylo potvrzeno, že může v určitém rozsahu pracovat, jako sčítač signálů.
|
722 |
kaklik |
149 |
\end{enumerate}
|
|
|
150 |
|
|
|
151 |
\begin{thebibliography}{99}
|
|
|
152 |
\end{thebibliography}
|
|
|
153 |
\end{document}
|