ΣΕΙ ΧΑΛΚΙΔΑ ΣΕΦ ΣΜΗΜΑ ΣΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΕΡΟΚΑΦΩΝ εκεηώζεηο εξγαζηεξίνπ «Αλαινγηθά Ηιεθηξνληθά», πγγξαθέαο: Χ. Λακπξόπνπινο, Έθδνζε 1ε

Transcript

1 ΑΚΗΗ 2 σνέτεια ζηη γνωριμία με ηα όργανα και ηην διαδικαζία καηαζκεσής ηων κσκλωμάηων ηοσ εργαζηηρίοσ 2.. Πείξακα: ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟ ΓΔΝΝΗΣΡΙΑ ΚΤΜΑΣΟΜΟΡΦΩΝ 2... Έλλνηεο απαξαίηεηεο γηα ηελ εθηέιεζε ηνπ Πεηξάκαηνο ηελ παξαθάησ εηθόλα βιέπεηε έλαλ παικνγξάθν. Σν όξγαλν ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα δνύκε πσο είλαη ε κνξθή κηάο ηάζης (= διαθορά δσναμικού) ζε ζπλάξηεζε κε ηνλ ρξόλν. Δηλαδή βλέποσμε ηο V(t). ηνπο πεξηζζόηεξνπο παικνγξάθνπο ππάξρνπλ Ο θαηαθόξπθνο άμνλαο δείρλεη ηελ ηάζε παξαπάλσ από κία είζνδνη. ηνλ ζπγθεθξηκέλν ηεο θσηνγξαθίαο έρνπκε δύν εηζόδνπο: Καλάιη (channel ) θαη Καλάιη 2 (channel 2), δειαδή κπνξνύκε λα δνύκε δύν θπκαηνκνξθέο ηάζεο. Ο νξηδόληηνο άμνλαο δείρλεη ηνλ ρξόλν Είζνδνο (channel ) Είζνδνο 2 (channel 2) Επομένως: Όηαλ ζπλδένπκε έλα θύθισκα ζηελ είζνδν ηνπ παικνγξάθνπ κε ηελ ρξήζε νκναμνληθνύ θαισδίνπ ν εζσηεξηθόο αγσγόο ζπλδέεη ην ζεκείν ηνπ θπθιώκαηνο, ηνπ νπνίνπ ζέινπκε λα κεηξήζνπκε ηελ ηάζε ζηελ είζνδν ηνπ παικνγξάθνπ θαη ν εμσηεξηθόο αγσγόο ζπλδέεη ζην κεηαιιηθό πεξίβιεκα, δειαδή ζηελ γή ηνπ δηθηύνπ ηεο ΓΔΗ, ην άιιν ζεκείν ηνπ θπθιώκαηνο. Ποια ηάζη μεηράει μία είζοδος παλμογράθοσ: Αν ασηό ηο ζημείο έτει διαθορά δσναμικού ζε ζτέζη με ηην γή ηοσ δικηύοσ ηης ΔΕΗ και μπορεί να παρέτει ρεύμα δημιοσργούμε ένα βρατσκύκλωμα. Ρσθμίζεις Παλμογράθοσ: 2 Πιαζηηθό κνλωηηθό Ρπζκίδεη πόζα Volts αληηζηνηρνύλ ζε κία θαηαθόξπθε ππνδηαίξεζε ηεο νζόλεο Γηα ην θαλάιη Γηα ην θαλάιη 2 Δηαθνξά δπλακηθνύ ηνπ ζεκείνπ ζε ζρέζε κε ην κεηαιιηθό πεξίβιεκα 2, πνπ είλαη ζπλδεκέλν κε ηελ γή ηνπ δηθηύνπ ηεο ΔΕΗ Ρπζκίδεη πόζα sec αληηζηνηρνύλ ζε κία νξηδόληηα ππνδηαίξεζε ηεο νζόλεο θαη γηα Σα δύν θαλάιηα Γίπια ζε θάζε είζνδν (θαλάιη) ππάξρνπλ νη ξπζκίζεηο: DC, AC, ει 2.

2 Volts ΣΕΙ ΧΑΛΚΙΔΑ GND. Έζησ όηη ζέινπκε λα δνύκε κία θπκαηνκνξθή ηάζεο ηεο νπνίαο ν ηύπνο είλαη V(t)=3+ημ(2π0t) Volts. Η γξαθηθή παξάζηαζε δίλεηαη παξαθάησ: sec Έζησ ηώξα όηη ζπλδένπκε ηελ πεγή, πνπ παξάγεη απηή ηελ ηάζε ζηελ είζνδν ηνπ παικνγξάθνπ θαη επηιέγνπκε λα έρνπκε Volt αλά θαηαθόξπθε ππνδηαίξεζε θαη 00ms αλά νξηδόληηα ππνδηαίξεζε. Άλ επηιέμνπκε ηελ ξύζκηζε GND, ην εζσηεξηθό ηνπ παικνγξάθνπ απνζπλδέεηαη από ην ζήκα θαη ζπλδέεηαη ζηελ γή ηνπ παικνγξάθνπ, πνπ είλαη θαη γή ηνπ δηθηύνπ ηεο ΓΔΗ θαη ζα δνύκε ηελ παξαθάησ εηθόλα: Αλ επηιέμνπκε ηελ ξύζκηζε AC ζα δνύκε κόλν ην κεηαβαιιόκελν ηκήκα ηεο θπκαηνκνξθήο ημ(2π0t) Volts : ξεύκα. Αλ επηιέμνπκε ηελ ξύζκηζε DC, ζα δνύκε ηελ πιήξε θπκαηνκνξθή: Απηό ζπκβαίλεη γηαηί αλάκεζα ζηελ είζνδν θαη ην εζσηεξηθό ηνπ παικνγξάθνπ έρνπκε παξεκβάιιεη έλαλ ππθλσηή, πνπ δελ αθήλεη λα πεξάζεη DC Ρπζκίδεη ηελ ζέζε ζηνλ θαηαθόξπθν άμνλα ηνπ 0 (GND) γηα ην θαλάιη γηα ην θαλάιη 2 ηνπο πακνγξάθνπο κε δύν θαλάιηα εηζόδνπ ππάξρεη ε δπλαηόηεηα ηνπ ADD θαη INVERT, πνπ επηηξέπεη λα δνύκε ηελ θπκαηνκνξθή V 3 (t)=v (t)+v 2 (t) θαη θπξίσο ηελ θπκαηνκνξθή V 3 (t)=v (t)-v 2 (t). ει 2.2

3 Αο δνύκε έλα άιιν δηάγξακκα ηνπ παικνγξάθνπ: ΚΑΝΓΑΛΗ (TRIGGER) Σν πηό ιεπηό ζεκείν ζηελ ιεηηνπξγία ηνπ παικνγξάθνπ είλαη ε ζθαδάιε (trigger). Σν ζήκα κεηαβάιιεη ηελ ζέζε ηεο δέζκεο ζηνλ Τ άμνλα θαη ε νξηδόληηα ζάξσζε κεηαβάιιεη ηελ ζέζε ηεο δέζκεο ζηνλ X άμνλα. Αιιά αλ, όηαλ αξρίδεη κηα λέα πεξίνδνο ηεο πξηνλσηήο θπκαηνκνξθήο ηεο νξηδόληηαο ζάξσζε, δελ έρνπκε ηελ ίδηα ηηκή ηνπ επαλαιακβαλόκελνπ ζήκαηνο εηζόδνπ κε απηή, πνπ είρακε, όηαλ άξρηδε ε πξνεγνύκελε πεξίνδνο, ηόηε ε νζόλε ζα εκθαλίδεη κηα κπιεγκέλε εηθόλα ηεο θπκαηνκνξθήο εηζόδνπ. Η εηθόλα απηή ζα είλαη πνιιά ζηηγκηόηππα ηεο θπκαηνκνξθήο εηζόδνπ ην έλα επάλσ ζην άιιν, αιιά κεηαηνπηζκέλα ην έλα απν ην άιιν. Σν θύθισκα ηεο ζθαλδάιεο επηηξέπεη λα δηαιέμνπκε έλα ζηαζεξό ζεκείν ηεο θπκαηνκνξθήο εηζόδνπ απν ην νπνίν ζα αξρίδεη ε θάζε ζάξσζε. Έηζη βιέπνπκε όηη ππάξρνπλ δηάθνξα θνπκπηά πνπ ειέγρνπλ ηελ ζθαλδάιε. Σν θνπκπί AUTO/NORM, όηαλ είλαη ζηε ζέζε NORM, επηηξέπεη ηελ έλαξμε ζάξσζεο θάζε θνξά, πνπ ην ζήκα ηεο εηζόδνπ πεξλάεη απν ηελ ηηκή πνπ θαζνξίδεηαη απν ην θνπκπί LEVEL θαη απμάλεηαη (SLOPE ζηε ζέζε +) ή κεηώλεηαη (SLOPE ζηε ζέζε -). Η ζέζε AUTO εμαζθαιίδεη όηη ζα ππάξρεη ζάξσζε αθόκα θαη όηαλ ην ζήκα είλαη κεδεληθό. Δίλαη ν θαιύηεξνο ηξόπνο γηα ηελ ιεηηνπξγία ηεο ζθαλδάιεο όηαλ έρνπκε λα δνύκε ζήκαηα κε δηαθνξεηηθέο κνξθέο, ηα νπνία παξάγνληαη ην έλα κεηά ην άιιν. Η είζνδνο EXTERNAL TRIGGER INPUT ρξεζηκνπνηείηαη όηαλ έρνπκε ζηελ δηάζεζή καο έλα επαλαιακβαλόκελν ζήκα, πνπ κε βάζε ηελ πεξίνδό ηνπ ζέινπκε λα δνύκε θάπνηα άιια ζήκαηα, ηα νπνία είλαη ζπγρξνληζκέλα κε απηό. Η επηινγή LINE δίλεη ηελ δπλαηόηεηα ζθαλδαιηζκνύ κε βάζε ηα 60Hz ηνπ ειεθηξηθνύ δηθηύνπ. ει 2.3

4 ηελ παξαθάησ εηθόλα βιέπεηα κία ηππηθή γελλήηξηα θπκαηνκνξθώλ: Κνπκπηά επηινγήο εύξνπο ζπρλνηήηωλ OFFSET Σν κεηαιιηθό πεξίβιεκα είλαη ζπλδεκέλν ζηε γε ηνπ δηθηύνπ ηεο ΔΕΗ Κνπκπί ζπρλόηεηαο θπκαηνκνξθήο Κνπκπί OFFSET Κνπκπηά πιάηνπο θπκαηνκνξθήο Έμνδνο ζήκαηνο Δθηέιεζε ηνπ Πεηξάκαηνο Δπηβεβαηώζηε κε ηελ ρξήζε ηνπ πνιπκέηξνπ όηη ην εμσηεξηθό κεηαιιηθό πεξίβιεκα ηνπ ζπλδεηήξα εηζόδνπ ηνπ ζήκαηνο ζηνλ παικνγξάθν ζπλδέεηαη κε ηελ γή ηνπ δηθηύνπ ηεο ΓΔΗ θαη εμεγήζηε πσο ην θάλαηε. Κάλεηε ην ίδην γηα ην εμσηεξηθό πεξίβιεκα ηεο εμόδνπ ηεο γελλήηξηαο θπκαηνκνξθώλ. πλδέζηε ηελ γελλήηξηα θπκαηνκνξθώλ ζηελ είζνδν ηνπ παικνγξάθνπ θαη πξνζπαζείζηε λα πάξεηε ζήκα έρνληαο ηελ ζθαλδάιε (trigger) ηνπ παικνγξάθνπ ζηε ζέζε AUTO. Οη είζνδνη ηνπ παικνγξάθνπ λα είλαη ζηελ DC ξύζκηζε. Βξείηε ην πιάηνο θαη ηελ ζπρλόηεηα ηεο θπκαηνκνξθήο από ηνλ παικνγξάθν θαη ζπγθξίλεηέ ηα κε ηηο ελδείμεηο ηεο γελλήηξηαο θπκαηνκνξθώλ. πκθσλνύλ; Αλ ε γελλήηξηα θπκαηνκνξθώλ έρεη ξπζκηζηηθό κε ηελ έλδεημε OFFSET πεηξάμηε ην. Πσο αιιάδεη ε κνξθή, πνπ παίξλεηε ζηνλ παικνγξάθν; Βάιηε ηελ είζνδν ηνπ παικνγξάθνπ ζηελ ξύζκηζε AC. Ση παξαηεξείηε θαη γηαηί; Παίμηε κε ηα θνπκπηά ηεο γελλήηξηαο θπκαηνκνξθώλ θαη πεξηγξάςηε πσο επηδξνύλ ζηελ κνξθή ηνπ ζήκαηνο πνπ βιέπεηε ζηνλ παικνγξάθν. Βάιηε ηελ ζθαλδάιε ηνπ παικνγξάθνπ ζηε ζέζε NORM θαη αιιάμηε ηελ ξύζκηζε trigger level κέρξη λα εμαθαληζζεί ε θπκαηνκνξθή από ηελ νζόλε ηνπ παικνγξάθνπ. Υσξίο λα πεηξάμεηε ηηο ξπζκίζεηο ηνπ παικνγξάθνπ αιιάμηε ην πιάηνο ηνπ ζήκαηνο πνπ παξάγεη ε γελλήηξηα έηζη ώζηε λα εκθαληζζεί πάιη θπκαηνκνξθή ζηελ νζόλε. Δμεγείζηε ηνλ ιόγν, πνπ ζπλέβε απηό. Βξείηε πνπ αλαγξάθεηαη ε αληίζηαζε εμόδνπ ηεο γελλήηξηαο ζπρλνηήησλ θαη θαηαγξάςεηέ ηελ. Πεξηγξάςηε έλα πείξακα κε ην νπνίν ζα κπνξνύζαηε λα κεηξήζεηε απηήλ ηελ αληίζηαζε εμόδνπ θαη εθηειέζηε ην. Πνηό είλαη ην απνηέιεζκά ηνπ; ει 2.4

5 20log(Vout/Vin) db ΣΕΙ ΧΑΛΚΙΔΑ Vin κε Φηηάμηε ην θύθισκα ηνπ παξαθάησ ζρήκαηνο βάδνληαο R=0K θαη C=nF R Vin Vout C Φηηάμηε ηνλ παξαθάησ πίλαθα βάδνληαο γηα έλα εκίηνλν πιάηνπο V, παίξλνληαο κεηξήζεηο ηνλ παικνγξάθν: f (Hz) Vin (Volts) Vout (Volts) 20log 0 (V out /V in ) Βάιηε ηα απνηειέζκαηα ησλ κεηξήζεσλ ζελ παξαθάησ γξαθηθή παξάζηαζε (ιέγεηαη διάγραμμα Bode γηα ην πιάηνο): f Hz ει 2.5