ΑΣΚΗΣΗ 2 η : ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ

Transcript

1 ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΠΑΡΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 2 η : ΟΡΓΑΝΑ ΚΑΙ ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. Α. ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΤΑΣΗΣ ΦΥΛΛΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ 2. Τιµή τάσης (αναλογικό πολύµετρο): 3. Τιµή τάσης (ψηφιακό πολύµετρο): Β. ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΗΣ ΤΑΣΗΣ 2. Τιµή συχνότητας (ψηφιακό πολύµετρο): 3. RMS τιµή του ηµιτονικού σήµατος (ψηφιακό πολύµετρο): 4. RMS τιµή του ηµιτονικού σήµατος (αναλογικό πολύµετρο): Γ. ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 3. Τιµή του ρεύµατος που διαρρέει την αντίσταση (ψηφιακό πολύµετρο): 4. Τιµή του ρεύµατος που διαρρέει την αντίσταση (αναλογικό πολύµετρο):

2 5. Η τιµή του ρεύµατος που προκύπτει µε βάση τον νόµο του Ohm είναι:. ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ 2. Τιµή συχνότητας του σήµατος της γεννήτριας (ψηφιακό πολύµετρο): 3. Ενεργός τιµή του σήµατος της γεννήτριας (ψηφιακό πολύµετρο): 4. Ακριβής µέτρηση τιµής αντίστασης (πολύµετρο): 5. Μέτρηση της ενεργού (rms) τιµής του ρεύµατος που διαρρέει την αντίσταση (ψηφιακό πολύµετρο): 6. Όµοια µε το αναλογικό πολύµετρο: Ε. ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ 1. Τιµή αντίστασης (ψηφιακό πολύµετρο): Τιµή αντίστασης (αναλογικό πολύµετρο): 2. Τιµή αντίστασης σύµφωνα µε τον χρωµατικό κώδικα (αναλυτική αιτιολόγηση):

3 ΣΤ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ 1. Σχεδιάστε τη συνδεσµολογία που χρησιµοποιήσατε και υπολογίστε την τιµή της αντίστασης µε βάση τις αντίστοιχες µετρήσεις. 2. Τιµή αντίστασης σύµφωνα µε τον χρωµατικό κώδικα (αναλυτική αιτιολόγηση): Ζ. ΧΡΗΣΗ ΤΡΙΠΛΟΥ ΤΡΟΦΟ ΟΤΙΚΟΥ Ρυθµίστε κατάλληλα τον τρόπο διασύνδεσης Master - Slave ώστε το όργανο να λειτουργεί ως τροφοδοτικό των 4V/3Α. Από ποιους ακροδέκτες θα λάβουµε το σήµα εξόδου στην περίπτωση αυτή; Μέτρηση της τάσης µεταξύ των πιο πάνω ακροδεκτών µε τη βοήθεια πολυµέτρου: 4. Ρυθµίστε κατάλληλα τον τρόπο διασύνδεσης Master - Slave ώστε το όργανο να λειτουργεί ως τροφοδοτικό των 2V/6Α. Από ποιους ακροδέκτες θα λάβουµε το σήµα εξόδου στην περίπτωση αυτή;

4 Μέτρηση της τάσης µεταξύ των πιο πάνω ακροδεκτών µε τη βοήθεια πολυµέτρου: 5. Θέσατε τις εξόδους του τροφοδοτικού σε ανεξάρτητη λειτουργία και διασυνδέστε κατάλληλα Master και Slave ώστε να πάρετε συµµετρική τροφοδοσία ±5V. Εξηγήστε τις ρυθµίσεις και σχεδιάστε τη συνδεσµολογία:

5 ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΠΑΡΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 3 η : ΠΑΛΜΟΓΡΑΦΟΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΦΥΛΛΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ Α. ηµιουργία Ηµιτονικού Σήµατος. Α1. Χρησιµοποιώντας τη γεννήτρια συναρτήσεων και τον παλµογράφο να δηµιουργήσετε ηµιτονικό σήµα πλάτους 2 Vpp και συχνότητας 1 khz. Σχεδιάστε την κυµατοµορφή που απεικονίζεται στον παλµογράφο και σηµειώστε τις κλίµακες των περιστροφικών επιλογέων:

6 Α2. Ποια η ενεργός τιµή του σήµατος αυτού; (Αναλυτικά) Α3. Μετρήστε την ενεργό τιµή του σήµατος κάνοντας χρήση κατάλληλου οργάνου του εργαστηρίου. Χρησιµοποιήθηκε το όργανο: και η ενεργός τιµή βρέθηκε ίση µε: Β. ηµιουργία Ηµιτονικού Σήµατος µε DC συνιστώσα. Β1. Χρησιµοποιώντας τη γεννήτρια συναρτήσεων και τον παλµογράφο να δηµιουργήσετε ηµιτονικό σήµα πλάτους 2 Vpp µε DC συνιστώσα ίση µε -2 Volts και συχνότητας 1 khz. Σχεδιάστε την κυµατοµορφή που απεικονίζεται στον παλµογράφο και σηµειώστε τις κλίµακες των περιστροφικών επιλογέων:

7 Β2. Ποια η ενεργός τιµή του σήµατος αυτού; Β3. Μετρήστε την ενεργό τιµή του σήµατος κάνοντας χρήση κατάλληλου οργάνου του εργαστηρίου. Η ενεργός τιµή βρέθηκε ίση µε: Γ. ηµιουργία Τετραγωνικών Παλµών. Γ1. Χρησιµοποιώντας τη γεννήτρια συναρτήσεων και τον παλµογράφο να δηµιουργήσετε τετραγωνικούς παλµούς ρυθµού 10 kbps και πλάτους 5V, µε duty cycle 50%. Σχεδιάστε την κυµατοµορφή που απεικονίζεται στον παλµογράφο και σηµειώστε τις κλίµακες των περιστροφικών επιλογέων: Γ2. Τροποποιήστε τους παλµούς του προηγούµενου ερωτήµατος ώστε το duty cycle να γίνει 75%. Σχεδιάστε την κυµατοµορφή που απεικονίζεται στον παλµογράφο και σηµειώστε τις κλίµακες των περιστροφικών επιλογέων:

8 . Φασµατικό Περιεχόµενο Σήµατος. 1. Χρησιµοποιώντας µία γεννήτρια συχνοτήτων δηµιουργήστε ηµιτονικό σήµα πλάτους 2 Vpp και συχνότητας 1 khz. 2. Χρησιµοποιώντας την άλλη γεννήτρια συχνοτήτων που διαθέτει ο πάγκος σας δηµιουργήστε ηµιτονικό σήµα πλάτους 2 Vpp και συχνότητας 3 khz. 3. Χρησιµοποιώντας και τα δύο κανάλια του παλµογράφου σας παρατηρήστε το άθροισµα των δύο ηµιτόνων που δηµιουργήσατε πιο πάνω. Σχεδιάστε την κυµατοµορφή που απεικονίζεται στον παλµογράφο και σηµειώστε τις κλίµακες των περιστροφικών επιλογέων:

9 4. Αν το εργαστήριο διέθετε φασµατικό αναλυτή και διοχετεύατε σε αυτόν το σήµα του προηγούµενου ερωτήµατος, τι θα παρατηρούσατε στην οθόνη του; E. Σχήµατα Lissajous. E1. Χρησιµοποιώντας µία γεννήτρια συχνοτήτων δηµιουργήστε ηµιτονικό σήµα πλάτους 2 Vpp και συχνότητας 1 khz. E2. Χρησιµοποιώντας την άλλη γεννήτρια συχνοτήτων που διαθέτει ο πάγκος σας δηµιουργήστε ηµιτονικό σήµα πλάτους 2 Vpp και συχνότητας 2 khz. E3. Χρησιµοποιώντας και τα δύο κανάλια του παλµογράφου και σε λειτουργία x-y παρατηρήστε το παραγόµενο σχήµα Lissajous. Σχεδιάστε την κυµατοµορφή που απεικονίζεται στον παλµογράφο και σηµειώστε τις κλίµακες των περιστροφικών επιλογέων:

10 E4. Μεταβάλλοντας τις συχνότητες των δύο ηµιτονικών σηµάτων παρατηρήστε σχήµατα ανώτερης «τάξης». Σχεδιάστε την κυµατοµορφή που απεικονίζεται στον παλµογράφο και σηµειώστε τις κλίµακες των περιστροφικών επιλογέων:

11 ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΠΑΡΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 4 η : ΜΕΛΕΤΗ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟ ΙΟ ΩΝ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΦΥΛΛΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ Α. Σχεδίαση Χαρακτηριστικών I-V Α1. - Α2. Μετρήστε µε τη χρήση πολυµέτρου την αντίσταση των διόδων τόσο κατά την ορθή όσο και κατά την ανάστροφη φορά. ΦΟΡΑ ΙΟ ΟΣ ΟΡΘΗ ΑΝΑΣΤΡΟΦΗ 1 2 Α3. - Α4. - Α5. Μεταβάλλοντας κατάλληλα την τάση του τροφοδοτικού συµπληρώνουµε τον ακόλουθο πίνακα µε τις ενδείξεις του βολτοµέτρου και του αµπεροµέτρου. Ι D (ma) V D

12 Α6. - Α7. - V τροφ (V) Ι D V D Α Α9. Βραχυκυκλώνουµε τα σηµεία Γ και Ε ώστε να µελετήσουµε τη δίοδο D 2 και επαναλαµβάνουµε τα προηγούµενα βήµατα προκειµένου να λάβουµε τη χαρακτηριστική I-V της διόδου. Ι D (ma) V D

13 V τροφ (V) Ι D V D

14 Αναλογικά Ηλεκτρονικά - Εργαστηριακές Ασκήσεις Φύλλα Απαντήσεων

15 ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΠΑΡΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 5 η : ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΩΝ ΙΟ ΩΝ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΦΥΛΛΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΜΕΡΟΣ Α. Μελέτη ηµιανόρθωσης και εξοµάλυνσης Α1. - Α2. - Α3. Βραχυκυκλώνουµε τα σηµεία Α και Β. Μετράµε και σηµειώνουµε την τάση στα άκρα της αντίστασης φόρτου R φ1 µε το βολτόµετρο αφού τροφοδοτήσουµε το κύκλωµα. Η τιµή της τάσης στα άκρα της R φ1 βρέθηκε ίση µε: Α4. Συνδέουµε τον παλµογράφο στην έξοδο του κυκλώµατος (στα άκρα, δηλαδή, της αντίστασης φορτίου). Μετράµε και σηµειώνουµε την τιµή της τάσης Vpp και σχεδιάζουµε την κυµατοµορφή. Ποια η τιµή της DC συνιστώσας του σήµατος; Να γίνει µέτρηση της ενεργού τιµής της AC συνιστώσας του σήµατος εξόδου. Χρησιµοποιώντας τα δύο προηγούµενα µεγέθη να γίνει εκτίµηση του βαθµού κυµάτωσης του ανορθωµένου σήµατος. Σχολιάστε την ακρίβεια της εκτίµησής σας. Η τιµή της τάσης στα άκρα της τάσης V pp βρέθηκε ίση µε: Η κυµατοµορφή της τάσης εξόδου βρέθηκε να έχει την ακόλουθη µορφή:

16 Η τιµή της DC συνιστώσας του σήµατος εξόδου βρέθηκε ίση µε: Η ενεργός τιµή του σήµατος εξόδου βρέθηκε ίση µε: Α5. Συνδέουµε τον πυκνωτή C 1 παράλληλα στην R φ1 και επαναλαµβάνουµε το προηγούµενο βήµα. Η τιµή της τάσης στα άκρα της τάσης V pp βρέθηκε ίση µε: Η κυµατοµορφή της τάσης εξόδου βρέθηκε να έχει την ακόλουθη µορφή: Η τιµή της DC συνιστώσας του σήµατος εξόδου βρέθηκε ίση µε:

17 Η ενεργός τιµή του σήµατος εξόδου βρέθηκε ίση µε: Α6. - Α7. Μετράµε ξανά την τάση Vpp στα άκρα της R φ2 και σχεδιάζουµε την κυµατοµορφή του σήµατος εξόδου (ο C 1 συνδεµένος). Προβαίνουµε, επίσης, σε εκτίµηση του βαθµού κυµάτωσης. Η τιµή της τάσης στα άκρα της τάσης V pp βρέθηκε ίση µε: Η κυµατοµορφή της τάσης εξόδου βρέθηκε να έχει την ακόλουθη µορφή: Η τιµή της DC συνιστώσας του σήµατος εξόδου βρέθηκε ίση µε: Η ενεργός τιµή του σήµατος εξόδου βρέθηκε ίση µε: Α8. Επαναλαµβάνουµε το προηγούµενο βήµα αποσυνδέοντας τον C 1 και συνδέοντας στη θέση του τον C 2. Η τιµή της τάσης στα άκρα της τάσης V pp βρέθηκε ίση µε:

18 Η κυµατοµορφή της τάσης εξόδου βρέθηκε να έχει την ακόλουθη µορφή: Η τιµή της DC συνιστώσας του σήµατος εξόδου βρέθηκε ίση µε: Η ενεργός τιµή του σήµατος εξόδου βρέθηκε ίση µε: Α9. Αποσυνδέουµε την R φ2 και στη θέση της συνδέουµε την R φ1 και χρησιµοποιώντας ως πυκνωτή εξοµάλυνσης τον C 2 µετράµε την Vpp στα άκρα του φορτίου και σχεδιάζουµε την αντίστοιχη κυµατοµορφή. Η τιµή της τάσης στα άκρα της τάσης V pp βρέθηκε ίση µε: Η κυµατοµορφή της τάσης εξόδου βρέθηκε να έχει την ακόλουθη µορφή:

19 Η τιµή της DC συνιστώσας του σήµατος εξόδου βρέθηκε ίση µε: Η ενεργός τιµή του σήµατος εξόδου βρέθηκε ίση µε: Α10. - Β. Μελέτη σταθεροποίησης τάσης µε δίοδο Zener Β1. - Β2. - Β3. - Β4. Μεταβάλλοντας την τάση εισόδου (V εισ ) από 0 έως 40 Vdc, σε βήµατα των 4 V, σηµειώνουµε τις τιµές των I z, V φ, Ι φ. V εισ (V) I z ( ) V φ ( ) Ι φ ( ) Β5. - Β6. -

20 Β7. - Β8. - Β9. - B10. Μεταβάλλοντας την τιµή της αντίστασης φορτίου (R φ ) εξασφαλίζουµε µεταβολή του ρεύµατος φορτίου (Ι φ ) µεταξύ 0 και 45mA σε βήµατα των 5mA και καταγράφουµε µετρήσεις των µεγεθών V φ και Ι z για κάθε βήµα. Ι φ (ma) I z ( ) V φ ( ) Β11. - Β12. -

21 ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΠΑΡΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 6 η : ΜΕΛΕΤΗ ΣΥΝ ΕΣΜΟΛΟΓΙΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΤΡΙΟ ΟΥ ΚΟΙΝΗΣ ΒΑΣΗΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΦΥΛΛΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ Α. Χάραξη χαρακτηριστικών κοινής βάσης Α1. - Α2. - Α3. - Α4. Ανοίγουµε τα τροφοδοτικά και ρυθµίζουµε µε το τρίµερ Ρ 2 την τάση V CB στην τιµή 2 V (µέτρηση στο βολτόµετρο). Μεταβάλλοντας την τάση V ΕB µε το τρίµερ Ρ 1 για τιµές από 0.1 V έως 0.9 V µε βήµατα του 0.1 V παίρνουµε µετρήσεις για το ρεύµα Ι Ε. V EB (V) I Ε ( )

22 Α5. Επαναλαµβάνουµε το προηγούµενο βήµα αφού προηγουµένως ρυθµίσουµε την τάση V CB στην τιµή 18 V (µέτρηση στο βολτόµετρο). V EB (V) I Ε ( ) Α6. - Α7. Ρυθµίζουµε µε το τρίµερ Ρ 1 το ρεύµα Ι Ε στην µηδενική τιµή και κρατώντας το σταθερό µεταβάλλουµε την τάση V CB για τιµές µεταξύ 0 και 18 V σε βήµατα των 2V και παίρνουµε µετρήσεις του ρεύµατος Ι C. Ι Ε =0 V CB (V) I C ( )

23 Α8. Επαναλαµβάνουµε το προηγούµενο βήµα για τιµές ρεύµατος Ι Ε στην περιοχή µεταξύ 1mA και 5 ma σε βήµατα του 1 ma, προσέχοντας να παραµένει σταθερό σε κάθε σειρά µετρήσεων. Ι Ε =1mA V CB (V) I C ( ) Ι Ε =2mA V CB (V) I C ( )

24 Ι Ε =3mA V CB (V) I C ( ) Ι Ε =4mA V CB (V) I C ( )

25 Ι Ε =5mA V CB (V) I C ( ) Α9. - Α10. -

27 ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΠΑΡΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 7 η : ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΙΠΟΛΙΚΟΥ ΤΡΑΝΖΙΣΤΟΡ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. Α. Μελέτη ακόλουθου εκποµπού Α1. - Α2. - Α3. - ΦΥΛΛΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ A4. Καταγράψτε την κυµατοµορφή στην έξοδο και σχολιάστε. Ποια η τιµή της απολαβής τάσης; Η κυµατοµορφή στην έξοδο έχει ως εξής:

28 Η τιµή της απολαβής τάσης είναι: Α5. - Α6. - A7. Επαναλάβετε τα βήµατα Α3 και Α4. Η κυµατοµορφή στην έξοδο έχει ως εξής: Η τιµή της απολαβής τάσης είναι: Α8. Μετρήστε την αντίσταση εισόδου του κυκλώµατος µε τη µέθοδο του παραρτήµατος Ε. Να διατηρηθούν οι προηγούµενες ρυθµίσεις για την πηγή σήµατος (γεννήτρια συναρτήσεων), ενώ η αντίσταση R που θα παρεµβληθεί µεταξύ πηγής και κυκλώµατος να έχει τιµή 100 kω. Η τιµή της αντίστασης εισόδου βρέθηκε να είναι: Α9. Η τιµή της αντίστασης εξόδου βρέθηκε να είναι:

29 Α10. - Β. Το διπολικό τρανζίστορ ως πηγή ρεύµατος Β1. - B2. - Β3. Μεταβάλετε αργά την αντίσταση στο ποτενσιόµετρο των 4.7Κ ξεκινώντας από την ελάχιστη τιµή της και αυξάνοντάς την. Παρατηρήστε την ένδειξη ρεύµατος του πολυµέτρου. Μεταβάλλεται καθώς αλλάζει η αντίσταση του ποτενσιόµετρου; Ποιο είναι το εύρος τιµών που παίρνει το ρεύµα; Το ρεύµα κυµαίνεται µεταξύ και Ποιο είναι το εύρος της τάσης ανάµεσα στους ακροδέκτες της µεταβλητής αντίστασης στην περιοχή όπου το ρεύµα παραµένει σταθερό; Η τάση κυµαίνεται µεταξύ και Όταν το ρεύµα πάψει να είναι σταθερό, πόση είναι η τάση του συλλέκτη του τρανζίστορ; Η τάση του συλλέκτη του τρανζίστορ είναι: Για ποιο λόγο το ρεύµα παύει να είναι σταθερό όταν η τιµή της µεταβλητής αντίστασης ξεπεράσει το συγκεκριµένο όριο; Με βάση το απλό µοντέλο λειτουργίας του τρανζίστορ να υπολογίσετε το ρεύµα που παράγει η πηγή.

31 ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΠΑΡΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 8 η : ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΤΑΣΗΣ ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ: ΦΥΛΛΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ 3. Μετρήστε τις τάσεις βάσης, συλλέκτη και εκποµπού (V B, V C και V E, αντίστοιχα). V B = V C = V E = 6. Συνδέστε τον παλµογράφο στη βάση του τρανζίστορ και µετρήστε την τάση εισόδου σε V pp (V εισ ). V εισ = V pp 7. Όµοια για την τάση εξόδου του ενισχυτή (V εξ ). V εξ = V pp 8. Σηµειώνουµε αν υπάρχει παραµόρφωση στην έξοδο.

32 Συνδέουµε την αντίσταση φόρτου του ενισχυτή R φ και επαναλαµβάνουµε τα βήµατα 7 και 9. V εξ = V pp 11. Μεταβάλλοντας την τιµή της αντίστασης φόρτου R φ παρατηρούµε πώς αλλάζει η κυµατοµορφή εξόδου Αυξάνοντας το πλάτος του σήµατος εισόδου (>100mV pp ) βρίσκουµε την τιµή της τάσης εισόδου (σε V pp ) πάνω από την οποία η έξοδος του ενισχυτή παραµορφώνεται. Που οφείλεται αυτή η παραµόρφωση; Η τάση εισόδου πάνω από την οποία η έξοδος του ενισχυτή παραµορφώνεται είναι: V εισ = V pp

33 ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΠΑΡΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 9 η : ΜΕΛΕΤΗ MOSFET ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΦΥΛΛΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ Α. Χάραξη Χαρακτηριστικών Καµπύλων Α1. - Α2. - A3. Ρυθµίστε την τάση του τροφοδοτικού V DC2 ώστε η τάση V DS να πάρει την τιµή 0.1V και σηµειώστε την τιµή του ρεύµατος που δείχνει το αµπερόµετρο. Επαναλάβετε τις µετρήσεις του ρεύµατος για τις εξής τιµές της V DS : 0.2V, 0.4V, 0.5V, 0.8V, 1V, 2V, 3V, 4V. V GS =2.2V V DS (V) I DS ( )

34 Α4. Επαναλάβετε το προηγούµενο βήµα ρυθµίζοντας την τάση του τροφοδοτικού V DC1 ώστε η τάση πύλης πηγής (V GS ) να πάρει τις ακόλουθες τιµές: 2.4V, 2.8V, 3V. V GS =2.4V V DS (V) I DS ( ) V GS =2.8V V DS (V) I DS ( )

35 V GS =3V V DS (V) I DS ( ) A5. - Α6. Αποσυνδέστε το κύκλωµα στο σηµείο που υποδεικνύει α αστερίσκος (βλπ διάγραµµα) και αποκαταστήστε την επαφή συνδέοντας τα δύο σηµεία µε τα χέρια σας. Τι παρατηρείτε; Σχολιάστε.

36 Β. Το MOSFET ως διακόπτης B1. - B2. - B3. Παρατηρήστε και καταγράψτε τις κυµατοµορφές V G και V out. Η κυµατοµορφή V G έχει ως εξής: Η κυµατοµορφή V out έχει ως εξής: B4. Επαναλάβετε το προηγούµενο βήµα για συχνότητες παλµών 10 khz, 100 khz και 1 ΜΗz.

37 10 khz: Η κυµατοµορφή V G έχει ως εξής: Η κυµατοµορφή V out έχει ως εξής:

38 100 khz: Η κυµατοµορφή V G έχει ως εξής: Η κυµατοµορφή V out έχει ως εξής:

39 1 MHz: Η κυµατοµορφή V G έχει ως εξής: Η κυµατοµορφή V out έχει ως εξής:

41 ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΠΑΡΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 10 η : ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΤΑΣΗΣ ΜΕ ΤΕΛΕΣΤΙΚΟ ΕΝΙΣΧΥΤΗ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΦΥΛΛΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ Μελέτη αναστρέφοντα ενισχυτή τάσης µε τελεστικό ενισχυτή Συνδέουµε παλµογράφο στην έξοδο του κυκλώµατος και µετράµε την τάση εξόδου. Η κυµατοµορφή εξόδου έχει ως εξής:

42 7. Υπολογίζουµε την απολαβή τάσης A v του ενισχυτή µετατρέποντάς την και σε db. Συγκρίνουµε µε την θεωρητικά υπολογιζόµενη απολαβή τάσης. Η απολαβή τάσης A v του ενισχυτή είναι: και σε db: 8. Μεταβάλλουµε το πλάτος της γεννήτριας συναρτήσεων ώστε να πάρει την τιµή 10 mv pp και µετράµε την έξοδο του τελεστικού για τις συχνότητες 50 Hz, 100 Hz, 500 Hz, 1 khz, 5 khz, 10 khz, 20 khz, 25 khz, 30 khz, 50 khz, 80 khz, 100 khz, 200 khz. V in =10mV pp f (khz) V out ( ) Με την αντίσταση R 5 τώρα στο κύκλωµα επαναλαµβάνουµε τις εργασίες 5 έως 8.

43 Η κυµατοµορφή εξόδου έχει ως εξής: Η απολαβή τάσης A v του ενισχυτή είναι: και σε db: V in =10mV pp f (khz) V out ( )

45 ΤΕΙ ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ - ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΣΠΑΡΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΑΣΚΗΣΗ 11 η : ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΩΝ ΤΕΛΕΣΤΙΚΩΝ ΕΝΙΣΧΥΤΩΝ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΑΡΙΘΜΟΣ ΜΗΤΡΩΟΥ:.. ΦΥΛΛΟ ΑΠΑΝΤΗΣΕΩΝ Α. Αναγνώριση κυκλώµατος µε τελεστικό ενισχυτή. Α1. - Α2. - Α3. Παρατηρήστε τη λειτουργία του κυκλώµατος καθώς στρέφετε το ποτενσιόµετρο. Εξηγήστε θεωρητικά την παρατήρησή σας.

46 Β. Μελέτη κυκλώµατος ολοκληρωτή µε τελεστικό ενισχυτή. Β1. - B2. Ρυθµίστε τη γεννήτρια συναρτήσεων ώστε να παράγει τετραγωνικό παλµό συχνότητας 1 khz και πλάτους 2V. Αν δείτε την έξοδο να «ψαλιδίζει» ή ακόµη και να «κολλάει» στα +15V ή στα -15V το offset του τετραγωνικού παλµού δεν είναι µηδενικό. Ρυθµίστε στα 0 Volts το offset του τετραγωνικού παλµού. Ποιό είναι το κέρδος µε το οποίο πολλαπλασιάζεται το οποιοδήποτε offset του παλµού εισόδου; Β3. Καταγράψτε την κυµατοµορφή εξόδου και εξηγήστε την τιµή του πλάτους της. Η κυµατοµορφή εξόδου έχει ως εξής:

47 Β4. Ποια η χρησιµότητα της αντίστασης των 10Μ; Αποσυνδέστε την, καταγράψτε το αποτέλεσµα και εξηγήστε το. Η κυµατοµορφή εξόδου αν από το κύκλωµα αφαιρέσουµε την αντίσταση των 10Μ έχει ως εξής: