RC és RLC áramkörök vizsgálata

Átírás

1 dátum:... a mérést végezte:... RC és RLC áramkörök vizsgálata legalapvetőbb RLC áramkörök ellenállásból, induktivitásból (tekercs) és kapacitásból (kondenzátor) állnak. Ezek bemenetén és kimenetén mérhető mennyiségekből (pl. U be és U ki ) meghatározható a komplex átvitel, mely valós és tisztán képzetes részét a Bode ill. Nyquist diagrammok szemléltetik. Jelen mérés során az alapáramkörök Bode diagramjait adjuk majd meg, ahol a decibelben mért átvitelt (amplitudó viszonyok) valamint a ki- és bemenet közötti áziskülönbséget ábrázoljuk a rekvencia üggvényében. 1. lul és elüláteresztő RC körök vizsgálata: Ez a két alapáramkör, amely a leggyakrabban ordul elő áramköri kapcsolásokban. Szokásos elnevezésük még a kváziintegráló és kvázidierenciáló RC kör. 1/) Állítsa össze az ábrán látható kapcsolást R= 10k és C= 22 nf értékű elemekből. üggvénygenerátoron állítson be 10 V p-p értéknek megelelő amplitúdójú szinuszos kimenő jelet. táblázatban megadott rekvenciákon mérje U ki / U be értékét decibelben és a két jel közötti ázisszöget. FLUKE45 típusú 10k multiméterrel lehetősége van az U ki / U be értékét decibelben közvetlenül mérni. Első lépésben csatlakoztassa a műszert a négypólus bemenetére és nyomja meg sorrendben V~ db REL jelű nyomógombokat. Ezután a multimétert kapcsolja a kimenetre. ázisméréshez a mérőhelyen található Mérés oszcilloszkóppal c. segédanyag ad segítséget. mért adatokat írja be a táblázatba és ábrázolja a graikonokon. 22nF X Y GND k 2k 5k 8k 10k Határozza meg a mért görbe -3 db-es pontját és vesse össze az RC időállandóval számolható értékkel! Számolt =... =... Mért =

2 [ H z ] [ H z ] lakítsa át a kapcsolást az ábrán látható módon és mérje végig az előző mérési eladatokat. z adatokat írja a táblázatba és ábrázolja az előző adatokkal közös graikonon. Ismét határozza meg a mért görbe -3 db-es pontját és az RC időállandóval számolható értéket! 22nF 10k X Y GND k 2k 5k 8k 10k Számolt =... a =... Mért a =... Mekkora induktivitású tekercsre kellene kicserélni az áramkörben a kondenzátort, hogy ugyanilyen időállandójú aluláteresztő (vagy elüláteresztő) RL áramkört kapjunk? L =... H 1/B) djon az áramkörök bemenetére periodikus négyszögjeleket, melyek rekvenciáit válassza a határrekvencia ( a ill. ) tizedére-, vele egyenlőre- és tízszeresére! Oszcilloszkóppal vizsgálja a be- és kimenő jeleket. képernyőn megjelenő ábrákat rajzolja be az oszcilloszkóp ernyővel megegyező osztású graikonba. Ne elejtse el eltüntetni a vízszintes és üggőleges érzékenységet, mérőszámokat, mértékegységeket. Értékelje az eredményeket! -2-

3 Kváziintegráló Kvázidierenciáló / 10 a / 10 a a -3-

4 2. RLC hálózatok vizsgálata 2/) Állítsa össze a kapcsolást az ábra alapján R= 10 k, C=220 nf és L=10 mh vagy L=33mH értékű alkatrészekből. ( két induktivitás közül bármelyiket használhatja, de karikázza be a rajzon a tényleges értéket.) 10k 0.22uF 10mH v. 33mH X Y GND generátor kimeneti eszültségét állítsa 10 V p-p -re. 10 Hz és 10 khz közötti tartományban keresse meg a kimeneti eszültség maximumát. mérési rekvenciákat ennek környezetében válassza ki. (Legalább értéket.) Minden rekvencián mérje U ki / U be értékét decibelben és a ázisszöget. z adatokat írja be a táblázatba és ábrázolja graikonon. 2/B) djon a kapcsolásra az o -nak megelelő rekvenciájú négyszögjelet, rajzolja le és vizsgálja meg a kimeneti jelalakot! Mit tapasztal? Mi lehet a magyarázat a jelenségre? -4-

5 Olvassa le a graikonról a rezonanciarekvenciát és sávhatárokat. Számítsa ki a sávszélességet és a jósági tényezőt. 0 =... a =... =... =... Q=... 2/C) Módosítsa a kapcsolást az ábrán látható módon. ( z ellenállást cserélje ki 1k -ra! ) mérésnél a kimeneti eszültség minimumát keresse és ennek környezetében vizsgálódjon. z elvégzendő eladatok megegyeznek az előző mérésben leírtakkal. 1k 10mH v. 33mH 0.22uF X Y GND -5-

6 Olvassa le a graikonról a rezonanciarekvenciát és sávhatárokat. Számítsa ki a sávszélességet és a jósági tényezőt. 0 =... a =... =... =... Q=... djon a kapcsolásra az o -nak megelelő rekvenciájú négyszögjelet, rajzolja le és vizsgálja meg a kimeneti jelalakot! Mit tapasztal? Mi lehet a magyarázat a jelenségre? -6-