Laboratórium 2 - 1. Mérés ellenőrző kérdései

← Vissza az előző oldalra – Laboratórium 2

← Vissza az előző oldalra – Laboratórium 2 - 1. Mérés: Egyszerű áramkör megépítése és bemérése

1. Mi az ofszet feszültség?

A megvalósított műveleti erősítő belső aszimmetriái és az elemek pontatlansága következtében a bemenetre (differenciális módusban) adott zérus feszültség hatására a kimeneten nem zérus feszültség mérhető (kimeneti ofszet feszültség).

2. Mi a különbség a kimeneti és a bemeneti ofszet feszültség között?

Bemeneti ofszet feszültség: Az a szimmetrikus (differenciális módusú) bemeneti feszültség, amely az erősítő kimenetén nulla feszültséget eredményez.

Kimeneti ofszet feszültség: Az a feszültség, ami az erősítő kimenetén mérhető akkor, amikor a bemenetén differenciális módusban zérus feszültség van.

Megközelítőleg: $U_{ki,off}=A\cdot U_{be,off}$

3. Milyen módszerekkel lehet megmérni egy erősítő kivezérelhetőségét?

A bemenetre szinuszos jelet kapcsolva a kimenetet vizsgáljuk. A bemenet amplitúdóját addig növeljük, amíg a kimeneti jel torzítani kezd.

4. Hogyan méri meg egy erősítő erősítési tényezőjét (A0)?

Az erősítés a kimeneti és a bemeneti jel amplitúdójának hányadosa, ha a bemeneti jel az erősítőt nem vezérli túl (lineáris tartomány).

5. Milyen fázisszög mérési módszereket ismer?

Időintervallumok aránya (késleltetés és periódusidő): A két azonos frekvenciájú jelet az oszcilloszkóp két csatornájára vezetjük, majd megmérjük az azonos fázishelyzetnek megfelelő értékek időbeli távolságát (célszerű a nullátmenetet vizsgálni), ez legyen $\mathrm{\Delta }T$, valamint a jel periódusideje pedig $T$. Ha a két időintervallumot azonos időalappal mérjük, akkor az időalap pontatlanságából adódó hiba kiesik, csak az időalap esetleges nemlinearitása okozhat gondot.

A fázisszög (fokban): $\phi =\frac{\mathrm{\Delta }T}{T}\cdot 360^{\circ }$.

Lissajous ábrás fázisszög mérés: az oszcilloszkópot X-Y módban működtetjük, így az eltérítést mindkét irányban külső jel végzi, így az időalap hibája semmilyen gondot nem okoz. A csatornák földelése után a sugarat az oszcilloszkópon a tengelymetszetekre állítjuk, majd a jeleket az oszcilloszkópra csatoljuk. A fázistolást az X vagy Y irányú tengelymetszetek távolsága (a) és az ugyanabban az irányban a lévő maximumhelyek távolsága (b) alapján számolhatjuk.

A fázisszög (radiánban): $\phi =\arcsin \left(\frac{a}{b}\right)$.

6. Milyen műszereket használ a Bode-diagram mérésekor?

• Függvénygenerátor: A különböző frekvenciájú szinuszjelek előállításához, esetleg sweeped- vagy multisine.
• Feszültségmérő: A kimeneti amplitúdók méréséhez - csak léptetett szinusz esetén.
• Vagy: Oszcilloszkóp - Léptetett szinusz esetén csúcsérték/effektívérték-mérés, többi esetben beépített FFT funkció.

7. Hogyan méri meg egy erősítő bemeneti ellenállását?

$R_{be}=\frac{U_{be}}{I_{be}}=Z_{be}$

Soros feszültség illetve áram-visszacsatolás esetén: $Z_{be}^{*}=Z_{be}\cdot (1+H)$

Párhuzamos feszültség illetve áram-visszacsatolás esetén: $Z_{be}^{*}=\frac{Z_{be}}{1+H}$

Ahol $Z_{be}$ a visszacsatolás nélküli bemeneti ellenállás, $H$ pedig a hurokerősítés.

8. Hogyan méri meg egy hiszterézises komparátor váltakozóáramú transzfer karakterisztikáját?

Az oszcilloszkóp X-Y üzemmódjában az X bemenetre a komparátor bemenetét kapcsoljuk, az Y bemenetre pedig a kimenetét. Függvénygenerátorral gerjesztjük a komparátor bemenetét.

9. A bemenő jelnek mekkora amplitúdójú és milyen hullámformájú jelet célszerű választani?

A bemenő jelet érdemes szinusznak választani, hogy egy adott frekvencián vizsgálhassuk az áramkör működését.
A szinusz amplitúdóját pedig úgy kell megválasztani, hogy a komparátor átbillenjen, de ne vezéreljük túl.

10. Milyen paraméterei vannak egy ideális műveleti erősítőnek?

$A⟶\mathrm{\infty }$

$R_{be}⟶\mathrm{\infty }$

$R_{ki}⟶0$

$I_{be}⟶0$

$U_{be}⟶0$

Az ideális műveleti erősítő ofszet feszültsége és bias árama tehát zérus.

11. Mekkora feszültség mérhető egy ideális műveleti erősítő „+” és „-” bemenete között, ha nincs túlvezérelve?

Ideális műveleti erősítő invertáló (-) és neminvertáló (+) bemenete közt nincs potenciálkülönbség.