Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Hasonló dokumentumok
Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Szimmetrikus bemenetű erősítők működésének tanulmányozása, áramköri paramétereinek vizsgálata.

1. Visszacsatolás nélküli kapcsolások

Műveleti erősítők. Előzetes kérdések: Milyen tápfeszültség szükséges a műveleti erősítő működtetéséhez?

M ű veleti erő sítő k I.

Áramkörök számítása, szimulációja és mérése próbapaneleken

DR. KOVÁCS ERNŐ MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

Négyszög - Háromszög Oszcillátor Mérése Mérési Útmutató

EGYENÁRAMÚ TÁPEGYSÉGEK

Tranzisztoros erősítő vizsgálata. Előzetes kérdések: Mire szolgál a bázisosztó az erősítőkapcsolásban? Mire szolgál az emitter ellenállás?

Mûveleti erõsítõk I.

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba 7. mérés RC tag Bartha András, Dobránszky Márk

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Műveleti erősítők - 2. rész

Áramkörszámítás. Nyílhurkú erősítés hatása

1. ábra A Wien-hidas mérőpanel kapcsolási rajza

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

Elektronika I. Gyakorló feladatok

Jelgenerátorok ELEKTRONIKA_2

Feszültségérzékelők a méréstechnikában

Ideális műveleti erősítő

10.1. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

Számítási feladatok a 6. fejezethez

<mérésvezető neve> 8 C s z. 7 U ki TL082 4 R. 1. Neminvertáló alapkapcsolás mérési feladatai

Zh1 - tételsor ELEKTRONIKA_2

Egyszerű áramkör megépítése és bemérése

Az erősítés frekvenciafüggése: határfrekvenciák meghatározása ELEKTRONIKA_2

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

KANDÓ KÁLMÁN VILLAMOSMÉRNÖKI FŐISKOLAI KAR. Mikroelektronikai és Technológiai Intézet. Aktív Szűrők. Analóg és Hírközlési Áramkörök

1. A mérés tárgya: Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék D524. Műveleti erősítők alkalmazása

Tantárgy: ANALÓG ELEKTRONIKA Tanár: Dr. Burány Nándor

MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

Mérés 3 - Ellenörzö mérés - 5. Alakítsunk A-t meg D-t oda-vissza (A/D, D/A átlakító)

Elektronika Oszcillátorok

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

DTMF Frekvenciák Mérése Mérési Útmutató

X. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

Az ideális feszültségerősítő ELEKTRONIKA_2

Wien-hidas oszcillátor mérése (I. szint)

Számítási feladatok megoldással a 6. fejezethez

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők táplálása, alkalmazása, alapkapcsolások

1. ábra a függvénygenerátorok általános blokkvázlata

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Mérési útmutató Periodikus, nem szinusz alakú jelek értékelése, félvezetős egyenirányítók

ALAPFOGALMIKÉRDÉSEK VILLAMOSSÁGTANBÓL 1. EGYENÁRAM

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Bevezetés a méréstechinkába, és jelfeldologzásba jegyzőkönyv

Teljesítmény-erősítők. Elektronika 2.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Milyen elvi mérési és számítási módszerrel lehet a Thevenin helyettesítő kép elemeit meghatározni?

Passzív és aktív aluláteresztő szűrők

MŰVELETI ERŐSÍTŐS KAPCSOLÁSOK MÉRÉSE (DR. Kovács Ernő jegyzete alapján)

BMF, Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar, Híradástechnika Intézet. Aktív Szűrő Mérése - Mérési Útmutató

RC tag mérési jegyz könyv

ÁRAMKÖRÖK SZIMULÁCIÓJA

1. ábra A Meißner-oszcillátor mérőpanel kapcsolási rajza

DIGITÁLIS KOMMUNIKÁCIÓ Oktató áramkörök

Műveleti erősítők. 1. Felépítése. a. Rajzjele. b. Belső felépítés (tömbvázlat) c. Differenciálerősítő

DIÓDÁS ÉS TIRISZTOROS KAPCSOLÁSOK MÉRÉSE

07. mérés Erősítő kapcsolások vizsgálata.

Műveleti erősítők alapkapcsolásai A Miller-effektus

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Teljesítményerősítők ELEKTRONIKA_2

Mérési jegyzőkönyv a 5. mérés A/D és D/A átalakító vizsgálata című laboratóriumi gyakorlatról

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖZLEKEDÉSAUTOMATIKAI ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA TÁVKÖZLÉS ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ GYAKORLATI VIZSGA MINTAFELADATOK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Versenyző kódja: 7 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Hálózati egyenirányítók, feszültségsokszorozók Egyenirányító kapcsolások

O s z c i l l á t o r o k

Modulációk vizsgálata

Nagyfrekvenciás rendszerek elektronikája házi feladat

5. MÉRÉS LC OSZCILLÁTOROK VIZSGÁLATA

VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KÖRÖK

1. Milyen módszerrel ábrázolhatók a váltakozó mennyiségek, és melyiknek mi az előnye?

1.zh Kösse össze a két oszlop egy-egy összetartozó fogalmát! pozitív visszacsatolás

Az 555-ös időzítő használata a mikrokontrolleres tervezésben

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

Analóg áramkörök Műveleti erősítővel épített alapkapcsolások

Áramgenerátorok alapeseteinek valamint FET ekkel és FET bemenetű műveleti erősítőkkel felépített egyfokozatú erősítők vizsgálata.

Elektronika Előadás. Analóg és kapcsoló-üzemű tápegységek

MŰVELETI ERŐSÍTŐS KAPCSOLÁSOK MÉRÉSE (DR. Kovács Ernő jegyzete alapján)

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA TÁVKÖZLÉSI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ GYAKORLATI VIZSGA MINTAFELADATOK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

1. ábra A PWM-áramkör mérőpanel kapcsolási rajza

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Első egyéni feladat (Minta)

Modern Fizika Labor. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: Értékelés: Folyadékkristályok vizsgálata.

Értékelés Összesen: 100 pont 100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 35%.

Négyzetes detektor és frekvencia kétszerező fca 795 szorzó áramkörrel

Gyakorlat 34A-25. kapcsolunk. Mekkora a fűtőtest teljesítménye? I o = U o R = 156 V = 1, 56 A (3.1) ezekkel a pillanatnyi értékek:

Átírás:

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok. Különleges analóg kapcsolások. Elmélet Közönséges és precíz egyenirányítók-, mûszer-erõsítõk-, audio erõsítõk, analóg szorzók-, modulátorok és demodulátorok-, analóg komparátorok leírása a. prezentációban látható. Számítási feladatokkal a táblagyakorlatokon találkoztak a hallgatók.. Leírás Ez a laboratóriumi gyakorlat során a hallgatók különleges analóg áramkörök viselkedésével ismerkednek meg.. Szimuláció A mérések elõtt számítógépes szimulációval vizsgáljuk meg az áramkörök viselkedését... Közönséges egyenirányító Állítsa össze az LTspice szoftverben az alábbi szimulációs áramkört (közönséges egyenirányító)! Végezze el a szimulációt, rajzoltassa ki a bemenõ feszültség abszolút értékét és a kimenõ feszültségjelet valamint a forrás és a kondenzátor áramát! Határozza meg a kimenõ feszültség hullámosságát csúcstól-csúcsig mérve! Határozza meg a kimenõ feszültség középértékét és effektív értékét a Ctrl+Left Click billentyûkombinációt használva! Határozza meg a bemenõ áram és a kondenzátor-áram középértékét és effektív értékét a Ctrl+Left Click billentyûkombinációt használva! Módosítsa a bemenõ jelet úgy, hogy a szimuláció kezdetén a bemenõ szinusz-jel ne nullaátmenettel induljon, hanem csúcsértékkel! Végeztesse el újra a szimulációt! Hogyan módosul a bemenõ áram és a kondenzátor-áram?.. Precíz egyenirányító Állítsa össze az LTspice szoftverben az alábbi szimulációs áramkört (precíz egyenirányító)! A mûveleti erõsítõkre alkalmazza az UniversalOpamp modellt! Végezze el a szimulációt, rajzoltassa ki a bemenõ feszültséget és a kimenõ feszültséget! Vizsgálja meg a jeleket az áramkör más pontjaiban is! Lát-e torzulást a kimenõ diagram egyes szakaszain? Nagyítással ellenõrizze a kérdéses részeket!

.. Mûszer-erõsítõ Állítsa össze az LTspice szoftverben az alábbi szimulációs áramkört (mûszer-erõsítõ)! A mûveleti erõsítõkre alkalmazza az UniversalOpamp modellt! Végezze el a szimulációt, rajzoltassa ki a két bemenõ feszültséget és a kimenõ feszültséget! Vizsgálja meg a jeleket az áramkör más pontjaiban is! Vezesse le az erõsítés képletét (A=V O /(V I -V I )) ideális mûveleti erõsítõket feltételezve! Mennyire egyezik a kimenõ jel amplitúdója az ideális mûveleti erõsítõkre számított értékkel? Fordítsa meg a V generátor polaritását és végezze el újra a szimulációt! Mekkora a kimenõ jel amplitúdója ez esetben? Mekkora lesz a kimenõ jel amplitúdója, ha az R ellenállás ellenállásértékét %-kal megnöveljük?.. Audio teljesítmény-erõsítõ Állítsa össze az LTspice szoftverben az alábbi szimulációs áramkört! Végezze el a tranziens analízist, rajzoltassa ki a bemenõ és a kimenõ feszültséget! Vizsgálja meg a jeleket az áramkör más pontjaiban is! Mekkora az erõsítés értéke a visszacsatoló elemekbõl (R, R) számítva? Mennyire egyezik a kimenõ jel amplitúdója a számított erõsítés-értékkel?

Jelenítse meg a Fourier sorra vonatkozó táblázatot (View=>Spice Error Log)! Melyik felharmonikus amplitúdója a legnagyobb? Harmonic Frequency Fourier Normalized Phase Normalized Number [Hz] Component Component [degree] Phase [deg].000e+0.e+00.000e+00-0.9 0.00.000e+0.e-0.e-0 -. -..000e+0.e-0.e-0...000e+0.e-0 9.e-0.0.0.000e+0.09e-0.0e-0 -. -.9.000e+0.0e-0.e-0 -.0 -..000e+0.e-0.e-0 -. -..000e+0.e-0 9.e-0.9.9 9 9.000e+0 9.9e-0.e-0.9. Total Harmonic Distortion: 0.0% Végezze el az erõsítõ AC analízisét! Rajzoltassa ki az amplitúdó- és fázisdiagramot! Határozza meg a határfrekvenciát!.. Analóg komparátor Állítsa össze az LTspice szoftverben az alábbi szimulációs áramkört! Végezze el a szimulációt, rajzoltassa ki a bemenõ feszültségeket (V IN, V REF ) és a kimenõ feszültséget! Vizsgálja meg a jeleket az áramkör más pontjaiban is!

Adjon a meglevõ bemeneti jelhez egy magasabb frekvenciájú jelet (zavar) az alábbi szimulációs áramkör szerint! Mi történik a kimeneten? Hiszterézis (pozitív visszacsatolás) bevezetésével akadályozza meg a kimenõõ jel többszöri ugrását!.. Négyszögjel és háromszögjel generátor Állítsa össze az LTspice szoftverben az alábbi szimulációs áramkört! Végezzee el a szimulációt, rajzoltassa ki a mûveleti erõsítõk kimenõ jeleit (V TRI, V SQW )! Határozza meg a jelek amplitúdóját és frekvenciáját! Mi a szerepe a V forrásnak? Mi történik, ha kihagyjuk ezt a forrást? Szükséges-e ez a forrás a valós áramkörben? Hogyan lehet módosítani a háromszögjel amplitúdóját? Változtassa meg a megfelelõ alkatrészt és végezze el újra a szimulációt! Hogyan lehet módosítani a frekvenciát? Változtassa meg a megfelelõ alkatrészt és végezze el újra a szimulációt!

.. Feszültségvezérelt oszcillátor (VCO) Állítsa össze az LTspice szoftverben az alábbi szimulációs áramkört (a szaggatott vonallal körülhatárolt rész az LM-es integrált VCO szimulációs modellje)! Végeztesse el a szimulációt, rajzoltassa ki a kimenõ jelet (V OUT )! Határozza meg a kimenõ jel amplitúdóját és frekvenciáját! Csökkentse a bemenõ feszültséget (V IN ) V-ra! Újra végeztesse el a szimulációt és határozza meg a frekvenciát! Mennyire változott meg a frekvencia/feszültség arány az elõzõ esethez képest?.. Analóg szorzó Állítsa össze az LTspice szoftverben az alábbi szimulációs áramkört! Végezze el a szimulációt, rajzoltassa ki az integrált analóg szorzó bemenõ és kimenõ jelét (V IN, V OUT )! Határozza meg a jelek amplitúdóját és frekvenciáját! Milyen függvénnyel írható le a kimenõ jel? Csökkentse-növelje a bemenõ jel amplitúdóját a 0-tól 0V-ig terjedõ tartományban! Állapítsa meg, hogy a kimenõ jel amplitúdója mennyire egyezik a számított értékkel (alkalmazza az AD-as típusú IC adatlapját)! Vezessen a bementre 0V amplitúdójú háromszög jelet! Milyen függvénnyel írható le a kimenõ jel ez esetben?

. Felszerelés a mérésekhez. Próbapanel. Kétcsatornás digitális oszcilloszkóp. Jelgenerátor. Tápegység. Diódák, mûveleti erõstõk, integrált mûszer-erõsítõk, integrált feszültség-vezérelt oszcillátorok, integrált analóg szorzók, integrált analóg komparátorok, különbözõ ellenállások és kondenzátorok.. Mérések Ebben a lépésben a hallgatók mérésekkel ellenõrzik az elméleti órákon hallottakat és a szimulációval kapott eredményeket... Közönséges egyenirányító Állítsa össze az ábrán megadott áramkört! Kapcsolja a transzformátor primerjét a 0V/0Hz-es hálózatra! Figyelje meg oszcilloszkóppal a kondenzátor feszültségét! Rajzolja át a kondenzátor feszültségének idõdiagramját! Határozza meg a kondenzátor feszültségének középértékét, csúcsértékét és a hullámzást (csúcstól-csúcsig számítva)! 0 vc(t)[v] 0V/0Hz TRF 0V/V/0W D N00 D N00 D N00 D N00 + m0/v R vc R/0W 0 0 0 0 0 0.. Precíz egyenirányító Állítsa össze az ábrán megadott áramkört! Vezessen a bemenetre V amplitúdójú, khz frekvenciájú szinusz-feszültséget! Figyelje meg oszcilloszkóppal a bemenõ és a kimenõ jelet! Rajzolja át a jeleket a mellékelt koordináta rendszerbe! Figyelje meg a feszültség-jelet az elsõ mûveleti erõsítõ kimenetén! Mi történik, ha a bemenõ jel amplitúdóját 0V fölé emeli? Mekkora maximális frekvenciáig tekinthetõ a kapcsolás viselkedése elfogadhatónak?

R R R -V UA LM R D N D N R UB LM 0 (t), (t) [V] 0 0 0,,0,,0 - -0,,0,0,.. Mûszer-erõsítõ Az INAA típusú integrált mûszer-erõsítõvel állítsa össze a megadott kapcsolást! Kösse rá az erõsítõre a mérõ híd vezetékeit! Adott terheket akasztva a mérlegcellára állítson elõ különbözõ bemenõ és kimenõ feszültség-értékeket! Mérje meg ezeket az értékeket multiméterrel és írja be a táblázatba! Számítsa ki az erõsítést minden egyes pontban! Mekkora erõsítés várható az adatlap alapján? Mekkora maximális eltérést tapasztal az egyes erõsítés-értékek között? MÉRLEGCELLA + S- S+ - J Header R k9 U J J IN- IN+ -V INAA +V OUT REF GND OUT m [g] 00 VS [mv] 00 00 000 00 000 00 000 00 000 UT [mv] A.. Audio teljesítmény-erõsítõ Állítsa össze az ábrán megadott teljesítmény-erõsítõt! Kössön a bemenetre 0,V amplitúdójú, khz frekvenciájú szinusz-jelet! Figyelje meg oszcilloszkóppal a bemenõ és a kimenõ jelet! Figyelje meg a jelet a mûveleti erõsítõ kimenetén! Rajzolja át a jeleket a mellékelt koordináta rendszerbe! Mely elemek határozzák meg a feszültség-erõsítést? Mely bemenõ amplitúdó mellett jön telítésbe az erõsítõ? Mekkora az erõsítõ felsõ határfrekvenciája? R k0 R -V U TL0 V+ V- BD Q A Q BD R R/W (t), (t), A(t)[V] 0 0 0,,0,,0.. Analóg komparátor Állítsa össze az ábrán látható (egyszerû) komparátor kapcsolást! Vezessen a bemenetre V amplitúdójú, khz frekvenciájú szinusz jelet! Figyelje meg a bemenõ és a kimenõ jelet 0 - -0,,0,0,

oszcilloszkóppal! Forgassa el az RP potenciométert úgy, hogy a kimeneti jel kitöltési tényezõje kb. 0% legyen! Rajzolja át a bemenõ és a kimenõ jelet a mellékelt koordináta rendszerbe! Mi történik, ha a bemenõ jel amplitúdóját a korábbi érték töredékére csökkenti? Mi történik, ha a bemenõ jel frekvenciáját a korábbi érték sokszorosára emeli? C +Vcc -Vcc R RP R k -V -V UA LM9 C R 0 (t), (t) [V] 0 0 0,,0,,0 - -0,,0,0, Állítsa össze a lenti ábrán látható hiszterézises komparátor kapcsolást! Vezessen a bemenetre V amplitúdójú, khz frekvenciájú szinusz jelet! Figyelje meg a bemenõ és a kimenõ jelet oszcilloszkóppal! Forgassa el az RP potenciométert úgy, hogy a kimeneti jel kitöltési tényezõje kb. 0% legyen! Állapítsa meg, hogy mely küszöbértékeknél vált a komparátor kimenete! Rajzolja át a bemenõ és a kimenõ jelet a mellékelt koordináta rendszerbe? Figyelje meg a feszültség-jelet az integrált komparátor nem-invertáló bemenetén! Ezt is rajzolja át! R R k +Vcc -Vcc R RP R k -V -V UA LM9 R 0 (t), (t) [V] 0 0 0,,0,,0 - -0,,0,0,.. Négyszögjel és háromszögjel generátor Állítsa össze az ábra szerinti négyszögjel/háromszögjel generátort! Figyelje meg oszcilloszkóppal a Vtri és a Vsqw feszültség-jeleket! Rajzolja át ezeket a jelek idõdiagramját a mellékelt koordináta rendszerbe! Határozza meg a jelek amplitúdóját és frekvenciáját! Milyen módosítással tudja a frekvenciát megfelezni, ill. megkétszerezni? Miért nem szükséges indító feszültség-impulzus ebben az áramkörben (a szimulációnál nem indult be az oszcilláció az nélkül)? -V UA TL0 Vtri R R k R UB TL0 0 Vtri(t), Vsqw(t) [V] 0 0 Vsqw - -0

.. Feszültségvezérelt oszcillátor (VCO) Állítsa össze próbapanelen az ábra szerinti feszültségvezérelt oszcillátort az LM-es típusú integrált feszültségvezérelt oszcillátorral! Vezessen a bemenetre V I =V egyenfeszültséget! Figyelje meg oszcilloszkóppal a V O feszültség-jelet! Rajzolja át a jel idõdiagramját a mellékelt koordináta rendszerbe! Variálja a bemenõ jelet 0 és V között! Mit tapasztal a kimeneten? 0n R M0 R R U RL/CL RS OUT GND LM VS IN THR RT/CT C 0n C R k0 (t) [V] 0 0 0 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,.. Analóg szorzó Állítsa össze az ábra szerinti analóg négyzetre emelõ áramkört az AD-as típusú integrált analóg szorzó áramkörrel! Kössön a bemenetre 0V amplitúdójú, khz frekvenciájú szinusz jelet! Figyelje meg oszcilloszkóppal a bemenõ és a kimenõ jelet (V I és V O )! Rajzolja át ezeket a jeleket a mellékelt koordináta rendszerbe! Variálja a bemenõ jel amplitúdóját 0 és 0V között! Mit tapasztal a kimeneten? Vezessen a bemenetre szinusz jel helyett háromszög jelet! Milyen matematikai függvény szerint változik ekkor a kimenõ jel? R -V D N D N U X X Y Y AD +VS W Z -VS -V C 0 (t), (t) [V] 0 0 0, 0, 0,,0 - -0,,,,0 Hallgató(k): Név: Index szám: Aláírás: ------------------------------------------------ ---------------------------- ----------------------------------------- ------------------------------------------------ ---------------------------- -----------------------------------------