2. és 3. ábra az áthidalt T-tag átviteli- és fáziskarakterisztikája



Hasonló dokumentumok
1. ábra 1 (C 2 X C 3 ) C 1 ( R 1 + R 2 ) R 3. 2 π R C

1. ábra a három RC-tagból felépített fázistoló

Wien-hidas oszcillátor mérése (I. szint)

1. ábra a függvénygenerátorok általános blokkvázlata

1. ábra A Wien-hidas mérőpanel kapcsolási rajza

A Wien-osztó, mint a Wien-hidas oszcillátor szelektív hálózata

Elektronika alapjai. Témakörök 11. évfolyam

1. ábra A Colpitts-oszcillátor, valamint közös drain-ű változata, a Clapp-oszcillátor

10.1. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

X. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

Elektronika Oszcillátorok

19.B 19.B. A veszteségek kompenzálása A veszteségek pótlására, ennek megfelelıen a csillapítatlan rezgések elıállítására két eljárás lehetséges:

1. ábra A Meißner-oszcillátor mérőpanel kapcsolási rajza

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

Négyszög - Háromszög Oszcillátor Mérése Mérési Útmutató

O S Z C I L L Á T O R O K

Elektronika 11. évfolyam

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

M ű veleti erő sítő k I.

1. Visszacsatolás nélküli kapcsolások

Jelgenerátorok ELEKTRONIKA_2

Elektronika Előadás. Analóg és kapcsolt kapacitású szűrők

DR. KOVÁCS ERNŐ MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

A felmérési egység kódja:

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

ANALÓG ÉS DIGITÁLIS TECHNIKA I

Nagyfrekvenciás rendszerek elektronikája házi feladat

Zh1 - tételsor ELEKTRONIKA_2

1. ábra A visszacsatolt erősítők elvi rajza. Az 1. ábrán látható elvi rajz alapján a kövezkező összefüggések adódnak:

Versenyző kódja: 31 15/2008. (VIII. 13) SZMM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny

Szimmetrikus bemenetű erősítők működésének tanulmányozása, áramköri paramétereinek vizsgálata.

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

5. MÉRÉS LC OSZCILLÁTOROK VIZSGÁLATA

ELMÉLETI ÉS MÉRÉSI ALAPISMERETEK

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

MÉRŐERŐSÍTŐK EREDŐ FESZÜLTSÉGERŐSÍTÉSE

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

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

Passzív és aktív aluláteresztő szűrők

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

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Elektronika I. Gyakorló feladatok

Áramkörszámítás. Nyílhurkú erősítés hatása

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

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

Műszertechnikai és Automatizálási Intézet MÉRÉSTECHNIKA LABORATÓRIUMI MÉRÉSEK ÚTMUTATÓ

ÁLTALÁNOS SZENZORINTERFACE KÉSZÍTÉSE HANGKÁRTYÁHOZ

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

1. BEVEZETÉS. Zsom Gyula: Elektronika I. 5

Az együttfutásról általában, és konkrétan 2.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

DR. KOVÁCS ERNŐ TRANZISZTOROS KAPCSOLÁSOK MÉRÉSE

VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ KÖRÖK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

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

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Feszültségérzékelők a méréstechnikában

Elektronika II. laboratórium

Bevezetés a méréstechinkába, és jelfeldologzásba jegyzőkönyv

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

1. ábra A PWM-áramkör mérőpanel kapcsolási rajza

Ideális műveleti erősítő

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Jelkondicionálás. Elvezetés. a bioelektromos jelek kis amplitúdójúak. extracelluláris spike: néhányszor 10 uv. EEG hajas fejbőrről: max 50 uv

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

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

Szint és csillapítás mérés

Attól függően, hogy a tranzisztor munkapontját melyik karakterisztika szakaszon helyezzük el, működése kétféle lehet: lineáris és nemlineáris.

Bipoláris tranzisztoros erősítő kapcsolások vizsgálata

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

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

Elektronika laboratóriumi mérőpanel elab panel NEM VÉGLEGES VÁLTOZAT! Óbudai Egyetem

A soros RC-kör. t, szög [rad] feszültség áramerősség. 2. ábra a soros RC-kör kapcsolási rajza. a) b) 3. ábra

SÁVSZŰRŐ ÜREGREZONÁTOROK TERMÉKCSALÁDJA

SEM Erősítő tanfolyam 3. rész:

* Egyes méréstartományon belül, a megengedett maximális érték túllépését a műszer a 3 legkisebb helyi értékű számjegy eltűnésével jelzi a kijelzőn.

ELEKTRONIKA I. (KAUEL11OLK)

Elektronika II laboratórium 1. mérés: R L C négypólusok vizsgálata

KÖZÖS EMITTERŰ FOKOZAT BÁZISOSZTÓS MUNKAPONTBEÁLLÍTÁSA

Az erősítés frekvenciafüggése: határfrekvenciák meghatározása ELEKTRONIKA_2

KÖZLEKEDÉSAUTOMATIKAI ISMERETEK ÁGAZATON BELÜLI SPECIALIZÁCIÓ SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA II. A VIZSGA LEÍRÁSA

Négyzetes detektor és frekvencia kétszerező fca 795 szorzó áramkörrel

Zárt mágneskörű induktív átalakítók

FÉLVEZETŐ ESZKÖZÖK II. Elektrotechnika 5. előadás

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK ÁGAZATON BELÜLI SPECIALIZÁCIÓ SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA II. A VIZSGA LEÍRÁSA

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Versenyző kódja: 28 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

Szint és csillapítás mérés

Konverter az 50 MHz-es amatőrsávra

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Számítási feladatok a 6. fejezethez

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők táplálása, alkalmazása, alapkapcsolások

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Lehetővé teszi szűrőáramkörök tervezésekor az átviteli karakterisztika megvalósítását közelítő függvényekkel.

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Átírás:

Habár az áthidalt T-tagos szűrőkapcsolás mely az az oszcillátor szelektív hálózata külsőleg a kettős T-tagos szűrőre hasonlít, a jósága inkább a Wien-osztót juttatja az eszünkbe, azzal az óriási különbséggel, hogy míg a Wien-osztó sáváteresztő szűrő, addig az áthidalt T-tag sávzáró szűrő. Az áthidalt T-tagos oszcillátor szelektív hálózata 1. ábra az áthidalt T-tag, mint szimmetrikus és aszimmetrikus négypólus a a 20.00 10.00-1.00 fázis [fok] átviteli tényező [db] 0.00-2.00 0.00-10.00-3.00-20.00-4.00 10 100 frekvencia [Hz] 10 1k 100 frekvencia [Hz] 1k 2. és 3. ábra az áthidalt T-tag átviteli- és fáziskarakterisztikája Az áthidalt T-tagos szűrő sajátfrekvenciáját a következőképpen adhatjuk meg szimmetrikus, illetve aszimmetrikus négypólus esetén (=> hasonlóan, mint a Wien-hidas oszcillátoroknál): f0 szimmetrikus = 1 és f 0 2 π RC = aszimmetrikus 1 2 π R1 R 2 C 1 C 2 A szűrőkapcsolás mint visszacsatoló hálózat átviteli tényezője a sajátfrekvencián: ß [db ]= 3,52 db azaz ß= 2 3 V-1/10

Mindebből látszik, hogy az alkalmazandó erősítőláncnak ezt a csillapítást kell kompenzálnia a H = A ß =1 amplitúdófeltétel teljesülése érdekében. 3 Ekkor A = =1,5, 2 így 3 2 H = A ß = =1 2 3 Az áthidalt T-tagos szűrő fázisforgatása a sajátfrekvencián: 0 fok. Az áthidalt T-tagos oszcillátor kialakítása A sávszűrő jellegnek köszönhetően a szelektív hálózat elhelyezése hasonlóképpen történik, mint a kettős T-tagos oszcillátorok esetében. Eme kapcsolás hátrányos tulajdonságaként felróható szerény szelektivitásért cserébe egy egyszerűen hangolható oszcillátorkapcsolást kapunk eredményül, ahogy azt a későbbiekben látni fogjuk. 4. ábra Az áthidalt T-tagos oszcillátor amplitúdó-stabilizálása (-szabályozása) Felidézve a Wien-hidas oszcillátoroknál megismert határolási módozatokat tekintsünk meg három műveleti erősítős kapcsolást a teljesség igénye nélkül (5. ábra)! További ötletek meríthetők a már említett a Wien-hidas oszcillátoroknál. A rajzokból egyérv-2/10

telműen látható, hogy a műveleti erősítős oszcillátorokban mindig külső határolást alkalmazunk. Az erősítőfokozat [A] szintfüggő erősítését természetesen most is nemlineáris elemekkel valósíthatjuk meg. Ilyen eszköz lehet például: dióda, Zener-dióda, FET, NTC, PTC. Eme nemlineáris elemek, s a velük kialakított határoló áramkörök, mindig a frekvenciafüggetlen pozitív visszacsatoló ág szerves részét alkotják. 5. ábra néhány amplitúdó-stabilizálási (szabályozási) megoldás az áthidalt T-tagos oszcillátorokban Az áthidalt T-tagos oszcillátor hangolhatósága Az áthidalt T-tagos oszcillátorok hasonlóan közkedvelt RC-oszcillátorok, mint a Wien-híddal felépített társaik, melyet az egyszerű felépítésű szelektív hálózatának köszönhetünk. Szimmetrikus áthidalt T-tagot alkalmazva a berezgési frekvencia kiszámítási 1 módja igen egyszerű: f 0 =. Ennek megfelelően a hangolás is kézenfekvő. A 2 π RC Wien-hidas oszcillátorok ide vonatkozó témakörét áttekintve belátható, hogy a nem célszerű nagy átfogású hangolhatóságot realizálni. Sokkal célravezetőbb ebben az esetben is ha dekadikus sávfelosztást választunk, a dekádokon belüli finomhangolással, úgy, hogy a dekadikus sávfelosztást a kapacitásértékek váltásával, a finomhangolást pedig az ellenállások helyére tett változtatható ellenállásokkal (forgópotenciométerekkel) biztosítjuk. Fogadjuk el, hogy ebben az esetben is nemlineáris (egész pontosan hiperbolikus) kapcsolatot van a potenciométer ellenállás (elforgatás), valamint a berezgési frekvencia között (ez is indokolja a dekadikus sávfelosztást). A 6. ábrán az egyes de V-3/10

kádok közötti váltás okozta karakterisztika figyelhető meg. Ellenőrizhető, hogy amennyiben 10-ed részére csökken a kapacitás, akkor a szűrő sajátfrekvenciájának képlete értelmében a frekvencia 10-szeresére nő (fordított arányosság). Megfigyelhető továbbá, hogy a berezgési frekvencia változtatása esetén a sávzáró szűrő csillapítása nem változik, éppen ezért az oszcillátor erősítőfokozat erősítésének korrekciójára nincs szükség, ezzel támogatva meg a sávok közötti, valamint a sávon belüli frekvenciaváltoztatás esetén is nagy amplitúdóstabilitást. átviteli tényező [db] 0.00-1.00-2.00-3.00-4.00 10 100 1k frekvencia [Hz] 10k 100k 6. ábra szűrőkarakterisztikák különböző kapacitásértékek esetén. (R=47 kohm, zöld: C=47 nf, bíbor: 4,7 nf, kék: 470 pf) 7. ábra a hangolható szűrő kialakítása V-4/10

Példakapcsolások, készülékek, áthidalt T-tagos szelektív hálózattal Oszcillátor műveleti erősítővel Mint azt megszokhattuk, műveleti erősíőkkel könnyen valósíthatjuk meg a legkülönbözőbb RC oszcillátorokat. Ennek tükrében álljon itt az első, műveleti erősítős szinuszos rezgéskeltő (8. ábra). Felépítését könnyen átláthatjuk, ha felidézzük a 4. ábrát. A frekvenciafüggetlen, pozitív visszacsatolást ellenállásokból, valamint a szintfüggő (nemlineáris) erősítést biztosító antiparallel diódapár alkotja. A kívánt erősítést a P 1 potenciométerrel lehet beállítani. A szelektív negatív visszacsatoló hálózat maga az áthidalt T-tag. Eme hálózat alkalmas a hangfrekvenciás generátoroktól minimálisan megkövetelhető 10 Hz és 100 khz közötti tartomány lefedésére, egyrészt a dekadikus felosztás, másrészt az egyes sávokon belül a finomhangolás révén. V-5/10

8. ábra műveleti erősítővel megvalósított áthidalt T-tagos rezgéskeltő Tranzisztoros oszcillátor Kedvező tulajdonságú áramkörök építhetők többfokozatú, tranzisztoros erősítőkkel. A nemlineáris, szintfüggő erősítés a tranzisztorok bázis-emitter átmenetének nemlinearitása eredményezi, mint ahogyan ezt a tény már a korábbiakban megismerhettük. Az oszcillátort nagy stabilitás jellemzi. A 10 Hz-től 1 MHz-ig tartó tartományt 5 sávra osztja (10-100, 100-1k, 1k-10k, 10k-100k, 100k-1M), a sávon belüli finomhangolás a P 3 potenciométerrel van megoldva. A kapcsolás elemzését az olvasóra bízzuk. 9. ábra áthidalt T-tagos oszcillátor, tranzisztoros V-6/10

Technikatörténeti szempontból ismét fontos állomáshoz érkeztünk. Az áthidalt T-tagos szűrőket előszeretettel alkalmazták az elektroncsöves oszcillátorokban is. Az 1950-es évektől rengeteg építőkészletben árusított készülék volt forgalomban. Kifejezetten ilyen építőkészletekre (úgynevezett kit-ekre) szakosodott az amerikai Heathkit cég (megjegyzendő, hogy készülékeit 1992-ig kínálta vásárlóinak). A szerző tulajdonában is van egy ilyen berendezés, melynek típusszáma: IG-72. A gyártási éve: 1961. A készülék működőképes. Eme "darab" előlapi és belső elrendezésének fényképe tekinthető meg a 10. és 11. ábrán. 10. ábra áthidalt T-tagos szinuszos, elektroncsöves generátor előlapi fényképe 11. ábra a készülék belső felépítése V-7/10

A készülék különlegessége amellett, hogy elektroncsöves abban rejlik, hogy a dekádonkénti hangolás mellett a finomhangolást nem potenciométerrel, hanem többfokozatú tárcsás kapcsolóval oldották meg. Ennek okán úgy tűnhet, mintha a hangolás lineáris lenne. Erről azonban szó nincs. Tény, hogy olyan potenciométert készíteni, mely kompenzálná a finomhangolás nemlineritását, lehetetlen. A folyamatos hangolást feladva, de ésszerűen megválasztható diszkrét értékek mellett azonban teljes értékű generátorhoz juthatunk. Ezt úgy érték el, hogy az egyes kapcsolóállások esetén 1 más és más ellenállásértékeket választottak figyelve az f 0 = képlet adta 2 π RC frekvenciaértékekre. Így a lépések: 0, 10, 20,... 100 Hz, 0, 1, 2,... 10 Hz, illetve ezek szorzói: X1, X10, X100, X1000. 12. ábra a generátor frekvenciakiválasztó kezelőszervei (a szorzó nélkül) 13. ábra a generátor oszcillátora az áthidalt T-taggal, valamint a frekvenciakiválasztó kapcsolók elemértékeinek táblázata V-8/10

Mindezek után célszerű átfutni a készülék teljes kapcsolási rajzát (14. ábra). 14. ábra az IG-72 készülék teljes kapcsolási rajza V-9/10

A berendezés 6AU6 és 6CL6 pentódái alkotják az oszcillátor erősítőláncát. A szelektív hálózat (az áthidalt T-tag) a szaggatott vonallal határolt áramkörrészlet, melynek elemeit a tárcsás kapcsolókkal választjuk meg (s vele együtt az oszcillációs frekvenciát) ahogy azt már korábban említettük. Az erősítőlánc visszacsatolóágában található izzó a szintfüggő (nemlineáris) erősítést garantálja, mely a stabil amplitúdó kulcsa. A készülék tartalmazza a tápegységet is (anódfeszültség, valamint az elektroncsövek elektronemissziójához szükséges katódfűtés feszültséget). A kimeneten helyet kapott egy szintmérő mérőműszer, valamint a szintosztó (10 db-es lépésekben fokozatkapcsoló, valamint a fokozatokon belül potenciométeres finomszabályozó). Állítható: minden olyan főelemet tartalmaz a berendezés, hogy a műszer teljes értékű hangfrekvenciás generátorként használható napjainkban is. A generátor dokumentációja itt érhető el. A korabeli összeállítási (hiszen építőkészletről van szó) dokumentáció szkennelt változata pedig itt tekinthető meg. Alkalmazási területek, jellemzők Az áthidalt T-tagos oszcillátorok alkalmazási köre nagyon hasonló, mint a Wien-hidas társaiké. Zömmel hangfrekvenciás generátorokban elterjedtek, kis torzításuk miatt. Működési frekvenciatartomány: Harmonikus torzítás: Amplitúdóstabilitás: V-10/10 5 Hz 2 MHz (dekadikusan és dekádon belül folyamatosan szabályozható; 0,01 1 %; 1%