„Laboratórium 2 - 1. Mérés ellenőrző kérdései” változatai közötti eltérés
a |
a |
||
1. sor: | 1. sor: | ||
{{Vissza|Laboratórium 2}} | {{Vissza|Laboratórium 2}} | ||
+ | {{Vissza|Laboratórium 2 - 1. Mérés: Egyszerű áramkör megépítése és bemérése}} | ||
− | __TOC__ | + | <div class="noautonum">__TOC__</div> |
==1. Mi az ofszet feszültség?== | ==1. Mi az ofszet feszültség?== | ||
19. sor: | 20. sor: | ||
==4. Hogyan méri meg egy erősítő erősítési tényezőjét (A0)?== | ==4. Hogyan méri meg egy erősítő erősítési tényezőjét (A0)?== | ||
− | Az erősítés a kimeneti és a bemeneti jel hányadosa, ha a bemeneti jel az erősítőt nem vezérli túl (lineáris tartomány). | + | 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?== | ==5. Milyen fázisszög mérési módszereket ismer?== | ||
26. sor: | 27. sor: | ||
==6. Milyen műszereket használ a Bode-diagram mérésekor?== | ==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?== | ==7. Hogyan méri meg egy erősítő bemeneti ellenállását?== | ||
− | <math>R_{be}=\frac{U_{be}}{I_{be}}=Z_{be}</math> | + | <math>R_{be}=\frac{U_{be}}{I_{be}}=Z_{be}</math> |
− | Soros feszültség | + | |
− | Párhuzamos feszültség | + | Soros feszültség illetve áram-visszacsatolás esetén: <math>Z^*_{be}=Z_{be} \cdot (1+H)</math> |
+ | |||
+ | Párhuzamos feszültség illetve áram-visszacsatolás esetén: <math>Z^*_{be}=\frac{Z_{be}}{1+H}</math>, ahol Z<sub>be</sub> a visszacsatolás nélküli bemeneti ellenállás, H a hurokerősítés. | ||
==8. Hogyan méri meg egy hiszterézises komparátor váltakozóáramú transzfer karakterisztikáját?== | ==8. Hogyan méri meg egy hiszterézises komparátor váltakozóáramú transzfer karakterisztikáját?== | ||
39. sor: | 42. sor: | ||
==9. A bemenő jelnek mekkora amplitúdójú és milyen hullámformájú jelet célszerű választani?== | ==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 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?== | ==10. Milyen paraméterei vannak egy ideális műveleti erősítőnek?== |
A lap 2014. február 3., 12:11-kori változata
Tartalomjegyzék
- 1 1. Mi az ofszet feszültség?
- 2 2. Mi a különbség a kimeneti és a bemeneti ofszet feszültség között?
- 3 3. Milyen módszerekkel lehet megmérni egy erősítő kivezérelhetőségét?
- 4 4. Hogyan méri meg egy erősítő erősítési tényezőjét (A0)?
- 5 5. Milyen fázisszög mérési módszereket ismer?
- 6 6. Milyen műszereket használ a Bode-diagram mérésekor?
- 7 7. Hogyan méri meg egy erősítő bemeneti ellenállását?
- 8 8. Hogyan méri meg egy hiszterézises komparátor váltakozóáramú transzfer karakterisztikáját?
- 9 9. A bemenő jelnek mekkora amplitúdójú és milyen hullámformájú jelet célszerű választani?
- 10 10. Milyen paraméterei vannak egy ideális műveleti erősítőnek?
- 11 11. Mekkora feszültség mérhető egy ideális műveleti erősítő „+” és „-” bemenete között, ha nincs túlvezérelve?
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?
Közvetlenül a kimeneti ofszet feszültség nem adható meg, mivel az erősítés nagyon nagy, és a bemeneti fokozat kismértékű aszimmetriája is azzal a következménnyel jár, hogy zérus bemeneti feszültség esetén a műveleti erősítő kimenete pozitív vagy negatív telítésbe kerül.
Ezért azt a feszültséget adják meg, amit differenciálisan a bemenetre kell adni ahhoz, hogy a kimeneten zérus feszültség jelenjen meg. Más megközelítésben az ofszetes műveleti erősítő modellezhető egy ideális, ofszetmentes műveleti erősítővel, melynek bemenete az ofszetet okozó generátorral van meghajtva. A generátor feszültsége a bemenetre redukált (bemeneti) ofszet feszültség, ez kb. 1/AM-ed része a kimeneti ofszetnek, ahol AM a műveleti erősítő erősítési tényezője.
A visszacsatolt műveleti erősítő ofszetje természetesen meghatározható a bemenetek rövidre zárásával, mert annak erősítése már nem kifejezetten nagy.
Elvileg mindegy, hogy az ofszetet modellező generátort az invertáló, vagy a neminvertáló bemenettel sorosan képzeljük el. De mindig a neminvertáló bemenethez érdemes rajzolni az ofszet-generátort, különben nagyon nehéz lesz egy adott kapcsolásnál a kimeneti ofszet meghatározása.
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 visszük, majd megmérjük az azonos fázishelyzetnek megfelelő értékek időbeli távolságát (célszerű a nullátmenetet vizsgálni), ez legyen [math]\Delta T[/math], valamint a jel periódusideje [math]T[/math]. Ha a két időintervallumot azonos időalappal mérjük, csak az időalap linearitása követelmény. A fázisszög (fokban): [math]\varphi=\frac{\Delta T}{T}\cdot360^\circ[/math].
- Lissajous ábrás fázisszög mérés: az oszcilloszkópot X-Y módban működtetjük, így az eltérítést mindkét irányban külső jel végzi. A csatornák földelése után a sugarat az oszcilloszkópon a tengelymetszetekre állítjuk, majd a jeleket az oszcilloszkópra csatoljuk. A fázistolást a valamely irányú tengelymetszetek távolsága és az ugyanabban az irányban a legnagyobb kiterjedés alapján számolhatjuk. Az összefüggés: [math]\varphi=\arcsin\frac{a}{b}[/math].
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?
[math]R_{be}=\frac{U_{be}}{I_{be}}=Z_{be}[/math]
Soros feszültség illetve áram-visszacsatolás esetén: [math]Z^*_{be}=Z_{be} \cdot (1+H)[/math]
Párhuzamos feszültség illetve áram-visszacsatolás esetén: [math]Z^*_{be}=\frac{Z_{be}}{1+H}[/math], ahol Zbe a visszacsatolás nélküli bemeneti ellenállás, H 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 → ∞, Rbe → ∞, R ki → 0, ibe → 0, ube → 0
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.