Gliwice 14.11.2003 r.

LABORATORIUM ELEKTRONIKI

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 8

Data wykonania ćwiczenia: 2003.1113

Temat ćwiczenia:

Generatory napięć sinusoidalnych

Informatyka

Grupa 2, sekcja  6 

Skład sekcji :

                                                                                                                                            Michał Zimończyk

                                                                                                                                            Iwona Wajda

Marcin Piątek

Marcin Wawer

1.     Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z układami generatorów napięć sinusoidalnych, które zbudowano opierając się na wzmacniaczach tranzystorowych oraz zapoznanie się z wpływem czynników zewnętrznych na amplitudę i częstotliwość generowanego napięcia.

2.     Przebieg ćwiczenia:

a.      Pomiar amplitudy i częstotliwości dla generatora RC

W celu wykonania tej części ćwiczenia należy zmontować układ przedstawiony na poniższym schemacie i po dobraniu punktu pracy tranzystora, tak żeby układ generował napięcie sinusoidalne możliwie bez zniekształceń, zmieniając wartość Uz należy sczytywać kolejne wskazania częstotliwościomierza oraz amplitudę na oscyloskopie.

Do punktu 1 podłączono oscyloskop, do punktu 2 – częstotliwościomierz.

rys 1. schemat generatora RC (odpowiednie punkty zostały ze sobą połączone).

Następnie do punktu 3 podłączono rezystor dekadowy i sczytywano wartości amplitudy i częstotliwości drgań w zależności od obciążenia.

b.      Pomiar amplitudy i częstotliwości dla generatora Colpittsa:

Dla poniższego układu wykonano dokładnie te same czynności co dla generatora RC – czyli dla ustalonego punktu pracy tranzystora odczytano wartości amplitudy oraz częstotliwości drgań w zależności od wartości napięcia zasilania oraz obciążenia.

rys 2. schemat generatora Colpittsa (odpowiednie punkty zostały ze sobą połączone).

c.       Pomiar amplitudy i częstotliwości dla generatora Hartleya:

Dla poniższego układu wykonano dokładnie te same czynności co da poprzednich generatorów:

rys 3. schemat generatora Hartleya (odpowiednie punkty zostały ze sobą połączone).

3.     Opracowanie wyników

Otrzymane charakterystyki:

rys 4. Zależność częstotliwości od napięcia zasilania. Pomiary sporządzone w układzie jak na rys 2.

rys 5. Zależność amplitudy od napięcia zasilania. Pomiary sporządzone w układzie jak na rys 2.

rys 6. Zależność częstotliwości od oporności. Pomiary sporządzone w układzie jak na rys 2.

rys 7. Zależność amplitudy od oporności. Pomiary sporządzone w układzie jak na rys 2.

rys 8. Zależność błędu częstotliwości od napięcia zasilania. Błąd obliczony ze wzoru: [f-f(12V)]/f(12V)

rys 8. Zależność błędu częstotliwości od przykładanej oporności. Błąd obliczony ze wzoru:

[f-f(100ohm)]/f(100ohm)

4.     Wnioski

Otrzymane pomiary mogą okazać się nie do końca poprawne, co było spowodowane nieco wadliwym działaniem testera laboratoryjnego. Szczególnie niepokojące są pomiary częstotliwości w zależności od napięcia zasilania dla generatora Colpittsa. Może to być spowodowane niestabilnością punktu pracy oraz znacznym luzem na stykach. Także częste „wyłączanie” się testera mogło mieć na to wpływ... W pomiarach amplitudy oraz częstotliwości w zależności od napięcia zasilania dla generatora RC nie zdołaliśmy zrobić więcej pomiarów gdyż wykres na oscyloskopie zanikał.

   Jednakże analizując otrzymane wyniki można wysnuć następujące wnioski:

·         Generator Colpittsa jest najstabilniejszy ze wszystkich poznanych generatorów co można dostrzec na wykresie błędu częstotliwości.

·         Generator Meissnera (dla którego pomiary z braku czasu wzięliśmy od sąsiedniej sekcji) pracuje w najszerszym zakresie napięć i oporności i również oznacza się dużą stabilnością jeśli chodzi o częstotliwość.

·         Generatory Hartleya jest niestabilny dla zmiany napięcia zasilania za to odznacza się dużą stabilnością przy zmianie oporności

·         Generator RC odznacza się największą niestabilnością ze wszystkich poznanych oraz wąskim zakresem napięć

Więc jeżeli zależy nam na układzie, który będzie miał podobne parametry w każdych warunkach pracy, to należy wybrać układ Colpittsa lub Meissnera