Badanie układów filtrów RC oraz układów diodowych

Zapoznanie z przyrządami stanowiska laboratoryjnego.
1. Zapoznanie się z oscyloskopem HAMEG-303.
Dołączyć oscyloskop do generatora funkcyjnego będącego częścią systemu MS-9140 firmy
HAMEG. Kanał Yl dołączyć do gniazda OUTPUT, a kanał Y2 do gniazda TTL.
1.1. Sprawdzić w działaniu tor Y:
a) płynną i skokową regulację wzmocnienia,
b) tryby pracy dwukanałowej:
pracę siekaną (CHOP)
pracę alternatywną (DUAL)
pracę w trybie sumowania kanałów (ADD)
c) wybór sprzężenia DC/AC
1.2. Sprawdzić w działaniu tor X:
a) płynną i skokową regulację szybkości podstawy czasu,
b) wybór sposobu wyzwalania
wewnętrzny
zewnętrzny (TRIG.EXT.)
c) wybór trybu pracy
automatyczny (AT) .
normalny (NORM)
d) wybór sprzężenia, zbocza i poziomu wyzwalania,
e) regulację czasu HOLD OFF
f) działanie przycisku ALT
g) pracę w trybie XY
1.3. Badanie charakterystyk prądowo napięciowych elementów za pomocą wbudowanego
charakterografu:
a) diod germanowej, krzemowej ,diody LED,
b) złącz tranzystora bipolarnego,
c) kondensatora elektrolitycznego.
2. Zapoznanie z generatorem funkcyjnym
Sprawdzić w działaniu:
a) wybór kształtu sygnału,
b) płynną i skokową regulację poziomu sygnału wyjściowego,
c) regulację składowej stałej,
d) regulację symetrii sygnału,
e) pracę w trybie wobulatora
f) pomiar częstotliwości wbudowanym w system MS-9140 częstościomierzem.

I Badanie filtru dolnoprzepustowego RC.
1. Zmierzyć za pomocą multimetru wartości elementów R i C. Wyliczy stalą czasową
2. Zestawić układ przedstawiony na rysunku:
3. Odczytać za pomocą oscyloskopu wartość częstotliwości granicznej, (napięcie na wyjściu
filtru jest równe 0.707 napięcia wejściowego.
4. Zmierzyć za pomocą oscyloskopu przesunięcie fazowe między sygnałem wyjściowym a
wejściowym dla częstotliwości granicznej. Zastosować metodę figur Lissajou oraz
bezpośredni odczyt przesunięcia fazowego między sygnałem wejściowym i wyjściowym.
Nawy godniej odczytać przesunięcie fazowe płynnie regulując szybkość podstawy czasu tak
aby jeden okres sygnału wejściowego zajmował dokładnie 10 kratek. Jedna kratka na ekranie
odpowiada wtedy przesunięciu fazowemu
5. Zmierzyć szybkość opadania charakterystyki amplitudowej dla częstotliwości powyżej
C Zmierzyć napięcie wyjściowe dla częstotliwości równej 10 f gr
i 20 f gṙ
Obliczyć stosunek
tych wartości. Wynik podać w decybelach na oktawę.
6. Zbadać przenoszenie impulsów prostokątnych dla częstotliwości f we
=0.1 f gr
f we
=
f gr
i f we = 10 f gr
7. Odczytać czas narastania odpowiedzi na skokową zmianę napięcia na wejściu filtru.(czas
narastania definiujemy jako czas w którym napięcie wyjściowe rośnie od 10% do 90%
wartości ustalonej). Sprawdzić czy odczytany czas narastania sygnału spełnia zależność:
t r
= 0.35/fgr,
8. Wyprowadzić powyższą zależność.
II. Badanie filtru górnoprzepustowego RC.
1. Zmierzyć za pomocą multimetru wartości elementów R i C. Wyliczy stałą czasową
2. Zestawić układ przedstawiony na rysunku:

3. Odczytać za pomocą oscyloskopu wartość częstotliwości granicznej, (napięcie na wyjściu
filtru jest równe 0.707 napięcia wejściowego.
4. Zmierzyć przesunięcie fazowe miedzy sygnałem wyjściowym a wejściowym dla
częstotliwości
5. Zbadać dzianie układu jako układu sprzęgającego eliminującego składową stałą sygnału
wejściowego. Częstotliwość sygnału wejściowego fwe > 10 f gr
Zmieniając offset sygnału
generatora obserwować wyjście za pomocą oscyloskopu pracującego w trybie DC. Sprawdzić
działanie układu dla sygnału sinusoidalnego i prostokątnego.
6. Zbadać działanie układu zmodyfikowanego jak na rysunku:
Podać na wejście sygnał prostokątny o częstotliwości
Zaobserwować przebieg
wyjściowy z uwzględnieniem wartości składowej stałej. Wyjaśnić działanie układu.
7. Zbadać dzianie układu jako różniczkującego. Podać na wejście sygnał prostokątny o
częstotliwości f we
= 0.1 f gr
,-. Zaoberwować kształt sygnału wyjściowego. Jak wyglądałby sygnał
na wyjściu idealnego układa różniczkującego (obliczającego pochodną względem czasu
sygnału wejściowego).

III. Badanie układu prostownika jednopołówkowego.
A. :
Zestawić układ przedstawiony na rysunku:
2. Za pomocą oscyloskopu zbadać zależność amplitudy tętnień od częstotliwości generatora w
zakresie 20 Hz - 200Hz
3. Wyprowadzić zależność na napięcie tętnień przy założeniu, że kondensator jest
rozładowany stałym prądem w czasie równym okresowi sygnału wejściowego. Porównać
wynik otrzymany doświadczalnie z wartością otrzymaną z wyprowadzonej zależności.
IV. Badanie układu ogranicznika diodowego.
1. Zestawić układ przedstawiony na rysunku:
2. Podać na wejście sygnał sinusoidalny o amplitudzie 10V i częstotliwości 100 Hz
Zaobserwować kształt sygnału wyjściowego.
Zaobserwować charakterystykę Uwy = f(Uwe). (Oscyloskop w trybie XY).
V. Badanie układu odtwarzania składowej stałej.
1. Zestawić układ przedstawiony na rysunku:
2. Podać na wejście sygnał sinusoidalny o amplitudzie 5V.
Zaobserwować sygnał wyjściowy przy zmianach offsetu sygnału wejściowego. (Oscyloskop w
trybie DC)

VI.Badanie stabilizatora napięcia z diodą Zenera
1. Zestawić układ przedstawiony na rysunku:
2. Na wejście układu podać napięcie regulowane z zasilacza stabilizowanego.
Zmierzyć zmianę napięcia wyjściowego przy zmianie napięcia wejściowego w zakresie od
10V do 15V. Wyznaczyć współczynnik stabilizacji S =AUwe/AUwy. Wyznaczyć rezystancję
dynamiczną diody Zenera