Μεηπήζειρ Βαζικών Υαπακηηπιζηικών Σελεζηικού Δνιζσςηή

Transcript

1 Μεηπήζειρ Βαζικών Υαπακηηπιζηικών Σελεζηικού Δνιζσςηή Έλαο ηειεζηηθόο εληζρπηήο είλαη έλαο dc εληζρπηήο πςεινύ θέξδνπο ν νπνίνο ζπλήζσο ρξεζηκνπνηείηαη γηα ζπρλόηεηεο από 0 έσο MHz. πλδένληαο εμσηεξηθέο αληηζηάζεηο ζηνλ ηειεζηηθό εληζρπηή, ην θέξδνο ηάζεο θαη ην εύξνο δώλεο ζπρλνηήησλ κπνξνύλ λα ξπζκηζηνύλ αλάινγα κε ηηο απαηηήζεηο ηνπ θπθιώκαηνο. Καηά ηελ αληηκεηώπηζε πξνβιεκάησλ ή θαηά ην ζρεδηαζκό, είλαη απαξαίηεηε ε γλώζε ησλ βαζηθώλ ραξαθηεξηζηηθώλ ελόο ηειεζηηθνύ εληζρπηή. ε απηά πεξηιακβάλνληαη ην ξεύκα κεηαηόπηζεο εηζόδνπ, ην ξεύκα πόισζεο εηζόδνπ, ε ηάζε κεηαηόπηζεο εηζόδνπ, ν ιόγνο απόξξηςεο θνηλνύ ξπζκνύ, ε ηάζε MPP, ην ξεύκα βξαρπθύθισζεο εμόδνπ, ν κέγηζηνο ξπζκόο κεηαβνιήο θαη ην εύξνο δώλεο ηζρύνο. ην ζπγθεθξηκέλν πείξακα, ζα πξαγκαηνπνηήζεηε ηε βαζηθή ζπλδεζκνινγία ελόο ηειεζηηθνύ εληζρπηή. Δξοπλιζμόρ Γελλήηξηα ζπρλνηήησλ Σξνθνδνηηθά: ± 5 V. 8 Αληηζηάηεο: δύν 00 Χ, kχ, δύν 0 kχ, 00 kχ, δύν 0 kχ. Σειεζηηθνύο εληζρπηέο: 74C. Ππθλσηέο: 0.47 μf. Φεθηαθό πνιύκεηξν. Παικνγξάθν. Γιαδικαζία ΜΔΣΑΣΟΠΗΖ ΔΗΟΓΟΤ ΚΑΗ ΡΔΤΜΑ ΠΟΛΩΖ. O 74C εκθαλίδεη κία ηππηθή ηηκή ξεύκαηνο εηζόδνπ πόισζεο Η in(bias) ίζε κε 80 na. Να ζεσξεζεί όηη απηή ε ηηκή είλαη ην ξεύκα βάζεο ζε θάζε αληηζηάηε ησλ 0 kχ ηνπ ρήκαηνο -. Να ππνινγηζηνύλ νη dc ηάζεηο ζηελ αλαζηξέθνπζα θαη ζηε κε-αλαζηξέθνπζα είζνδν. Να θαηαγξαθνύλ ζην Πίλαθα -.. Να πξαγκαηνπνηεζεί ε ζπλδεζκνινγία ηνπ ρήκαηνο -.. Να κεηξεζεί ε dc ηάζε ηεο κε-αλαζηξέθνπζαο εηζόδνπ. Να θαηαγξαθεί ε κέηξεζε ζαο ζηνλ Πίλαθα Να κεηξεζεί θαη λα θαηαγξαθεί ε dc ηάζε ζηελ αλαζηξέθνπζα είζνδν.

2 5. Να επαλαιεθζνύλ ηα βήκαηα έσο 4 γηα ηνπο ππόινηπνπο 74C εληζρπηέο. Δάλ ρξεζηκνπνηείηε, λα αληηθαηαζηαζεί ν LM74C κε ηνλ LM75C θαη ηνλ LM75C ηειεζηηθό εληζρπηή. 6. Με ηηο θαηαγεγξακκέλεο ηηκέο ηνπ Πίλαθα -, λα ππνινγηζηνύλ ηα ξεύκαηα βάζεο θαη ζηε ζπλέρεηα νη ηηκέο ησλ I in(off) θαη Iin(bias). Να θαηαγξαθνύλ νη ηηκέο πνπ πξνέθπςαλ ζηνλ Πίλαθα -. ΜΔΣΑΣΟΠΗΖ ΣΑΖ ΔΞΟΓΟΤ σήμα - 7. Να πξαγκαηνπνηεζεί ε ζπλδεζκνινγία ηνπ ρήκαηνο -. εκείσζε: Οη ππθλσηέο παξάθακςεο ρξεζηκνπνηνύληαη ζε θάζε ηάζε ηξνθνδνζίαο γηα ηελ απνθπγή πηζαλώλ ηαιαληώζεσλ. Οη ζπγθεθξηκέλνη ππθλσηέο πξέπεη λα ζπλδένληαη όζν ην δπλαηόλ πην θνληά ζην νινθιεξσκέλν θύθισκα. 8. Να κεηξεζεί ε dc ηάζε εμόδνπ. Να θαηαγξαθεί απηή ε ηηκή σο V out(off) ζηνλ Πίλαθα Να επαλαιεθζεί ην Βήκα 8 γηα ηα ππόινηπα νινθιεξσκέλα 74C. 0. Με ηνπο αληηζηάηεο όπσο απηέο δίλνληαη ζην ρήκα -, ην θύθισκα έρεη θέξδνο ηάζεο 000. Να ππνινγηζηεί ε κεηαηόπηζε ηάζεο εηζόδνπ από ηε ζρέζε: V V out( off ) in( off ) 000 Να θαηαγξαθνύλ ηα απνηειέζκαηα ζηνλ Πίλαθα -. σήμα -

3 ΜΔΓΗΣΟ ΡΔΤΜΑ ΔΞΟΓΟΤ. Να απνζπλδεζεί ην δεμί άθξν ηεο αληίζηαζεο ησλ 00 kχ από ηελ έμνδν.. Να ζπλδεζεί κία ηάζε ησλ + 5 V ζην έλα άθξν ηεο αληίζηαζεο ησλ 00 kχ. Απηή ε ζπλδεζκνινγία ζα δεκηνπξγήζεη πεξίπνπ 5 mv ζηελ αλεζηξακκέλε είζνδν, ε νπνία είλαη αξθεηή γηα λα νδεγεζεί ν ηειεζηηθόο εληζρπηήο ζε θνξεζκό.. Να αληηθαηαζηαζεί ν αληηζηάηεο ησλ 0 kχ από έλα ςεθηαθό πνιύκεηξν πνπ ζα ιεηηνπξγεί σο ακπεξόκεηξν. Δθόζνλ ην ακπεξόκεηξν έρεη πνιύ ρακειή εζσηεξηθή αληίζηαζε, ζα κεηξάεη ην ξεύκα βξαρπθπθιώζεσο εμόδνπ. 4. Να θαηαγξαθεί ε ηηκή I max ζην Πίλαθα Να επαλαιεθζεί ην Βήκα 4 γηα ηα ππόινηπα νινθιεξσκέλα 74C. ΜΔΓΗΣΟ ΡΤΘΜΟ ΜΔΣΑΒΟΛΖ 6. Να πξαγκαηνπνηεζεί ε ζπλδεζκνινγία ηνπ ρήκαηνο - κε R f ίζε κε 00 kχ. 7. Να ρξεζηκνπνηεζεί έλαο παικνγξάθνο (κε θιίκαθα ρξόλνπ ζηα 0 κs/div) γηα λα παξαηεξήζεηε ηελ έμνδν ηνπ ηειεζηηθνύ εληζρπηή. Να ηεζεί ε γελλήηξηα ζπρλνηήησλ ζηα 5 khz. Να πξνζαξκνζηεί ε ηάζε ηνπ ζήκαηνο ώζηε λα πξνθύπηεη ςαιηδηζκόο θαη ζηηο δύν θνξπθέο ηνπ ζήκαηνο εμόδνπ. 8. Να κεηξεζεί ν ξπζκόο κεηαβνιή ηεο ηάζεο. Να ππνινγηζηεί θαη λα θαηαγξαθεί ν ξπζκόο κεηαβνιήο ζηνλ Πίλαθα Να επαλαιεθζεί ην Βήκα 8 γηα ηα ππόινηπα νινθιεξσκέλα 74C. ΔΤΡΟ ΕΩΝΖ ΗΥΤΟ σήμα - 0. Να κεηαβιεζεί ε R f ζηα 0 kχ. Να ηεζεί ε γελλήηξηα ζπρλνηήησλ ζην khz. Να πξνζαξκνζηεί ην ζήκα εηζόδνπ ώζηε λα πξνθύπηεη ηάζε εμόδνπ ηνπ ηειεζηηθνύ εληζρπηή ίζε κε 0 V pp.

4 . Να απμεζεί ε ζπρλόηεηα από ην khz ζηα 0 khz θαη λα παξαηεξήζεηε ηελ θπκαηνκνξθή. Κάπνπ πεξίπνπ πάλσ από 8 khz, ε παξακόξθσζε ηνπ κέγηζηνπ ξπζκνύ κεηαβνιήο ζα είλαη εκθαλήο γηαηί ε θπκαηνκνξθή ζα εκθαλίδεηαη ηξηγσληθή θαη ην πιάηνο ζα ειαηηώλεηαη.. Να θαηαγξαθεί πξνζεγγηζηηθά ε ζπρλόηεηα όπνπ ζπκβαίλεη ν κέγηζηνο ξπζκόο κεηαβνιήο. (Πίλαθαο -4).. Να επαλαιεθζνύλ ηα Βήκαηα από ην 0 έσο ην γηα ηα ππόινηπα νινθιεξσκέλα 74C. MPP ΣΑΖ 4. Να ηεζεί ε ac γελλήηξηα ζπρλνηήησλ ζε κία ζπρλόηεηα khz. Να απμεζεί ην πιάηνο ηνπ ζήκαηνο εηζόδνπ έσο όηνπ μεθηλήζεη ε παξακόξθσζε ζε κία από ηηο δύν θoξπθέο. 5. Να θαηαγξαθεί ε ηάζε MPP ζην Πίλαθα -4. ΑΝΣΗΜΔΣΩΠΗΖ ΠΡΟΒΛΖΜΑΣΩΝ 6. Να κεηξεζεί ε θάζε dc θαη ac ηάζε εμόδνπ γηα θάζε έλα ζθάικα ηνπ Πίλαθα Να θαηαγξαθνύλ ηα απνηειέζκαηά ζαο ζηνλ Πίλαθα -5. ΔΡΩΣΖΔΗ ΚΡΗΔΩ 8. Σν θέξδνο ηάζεο ελόο θπθιώκαηνο όπσο ηνπ ρήκαηνο - είλαη ίζν κε R f /R. Να επηιέμεηε κία ηηκή γηα ηελ αληίζηαζε R f ώζηε λα πξνθύπηεη έλα θέξδνο ηάζεο ίζν κε Να αληηθαηαζηαζεί ε R f κε ηελ αληίζηαζε πνπ επηιέμαηε ζην παξαπάλσ Βήκα. Να θαηαγξαθεί ην θέξδνο ηάζεο. 0. Να θαηαγξαθνύλ νη αληίζηνηρεο ηηκέο ηνπ δηθνύο ζαο θπθιώκαηνο ζηνλ Πίλαθα -6. 4

5 Ονομαηεπώνςμο Ζμεπομηνία Γεδομένα για ηο Πείπαμα Πίνακαρ - ΣΑΔΗ ΔΗΟΓΟΤ Σειεζηηθόο εληζρπηήο Μεηξήζεηο Θεσξεηηθέο λ λ λ λ λ λ Πίνακαρ - ΡΔΤΜΑΣΑ ΜΔΣΑΣΟΠΗΖ ΚΑΗ ΠΟΛΧΖ ΔΗΟΓΟΤ Σειεζηηθόο εληζρπηήο I in(off) I in(bias) I in(off) I in(bias) Πίνακαρ - ΣΑΔΗ ΜΔΣΑΣΟΠΗΖ ΔΗΟΓΟΤ ΚΑΗ ΔΞΟΓΟΤ Σειεζηηθόο εληζρπηήο V out(off) V in(off) I max V out(off) V in(off) I max Πίνακαρ - 4 ΜΔΓΗΣΟ ΡΤΘΜΟ ΜΔΣΑΒΟΛΖ, ΔΤΡΟ ΕΧΝΖ ΗΥΤΟ, ΚΑΗ MPP ΣΑΖ Σειεζηηθόο εληζρπηήο S R f max MPP S R f max MPP 5

6 Πίνακαρ - 5 ΑΝΣΗΜΔΣΧΠΗΖ ΠΡΟΒΛΖΜΑΣΧΝ θάικα V out DC V out AC V out DC V out DC No +5V No -5V Γεησκέλνο ν αθξνδέθηεο Πίνακαρ - 6 ΔΡΧΣΖΔΗ ΚΡΗΔΧ: R f = A v % θάικα A v % θάικα Δπωηήζειρ για ηο Πείπαμα. Οη ππνινγηζκέλεο dc ηάζεηο ηνπ Πίλαθα - είλαη πεξίπνπ: ( ) (a) mv; (b) 5.6 mv; (c). mv; (d) 7.6 mv.. Σν ξεύκα πόισζεο εηζόδνπ ηνπ Πίλαθα - είλαη πξνζεγγηζηηθά ίζν κε: ( ) (a) na; (b) 80 na; (c) ma ; (d) 5 ma.. Σα ξεύκαηα βξαρπθπθιώζεσο ηνπ Πίλαθα - είλαη πξνζεγγηζηηθά ίζα κε: ( ) (a) na; (b) 80 na; (c) ma; (d) 5 ma. 4. Όηαλ ε ζπρλόηεηα εηζόδνπ ήηαλ θαηά πνιύ κεγαιύηεξε από ηελ f max ηνπ Πίλαθα -4, ( ) ε έμνδνο ήηαλ: (a) εκηηνλνεηδήο; (b) ηξηγσληθή; (c) ηεηξαγσληθή; (d) κε-παξακνξθσκέλε. 5. Ζ ηάζε ΜΡΡ ηνπ Πίλαθα -4 είλαη πξνζεγγηζηηθά ίζε κε: ( ) (a) 5 mv; (b) 5 V; (c) 5 V; (d) 0 V. 6. Να εμεγήζεηε ηηο έλλνηεο ηνπ ξεύκαηνο κεηαηόπηζεο εηζόδνπ θαη ηνπ ξεύκαηνο πόισζεο εηζόδνπ. 6

7 ΑΝΣΗΜΔΣΩΠΗΖ ΠΡΟΒΛΖΜΑΣΩΝ 7. Να εμεγήζεηε ηελ έλλνηα ηεο ηάζεο κεηαηόπηζεο εηζόδνπ. 8. Να πεξηγξαθεί παξαθάησ ν ηξόπνο κε ηνλ νπνίν κεηξήζεθε ν ξπζκόο κεηαβνιήο ζε απηό ην πείξακα. ΔΡΩΣΖΔΗ ΚΡΗΔΩ 9. Πνηα ηηκή ρξεζηκνπνηήζαηε γηα ηελ αληίζηαζε R f ; Γηα πνην ιόγν; 7