„Laboratórium 2 - 1. Mérés ellenőrző kérdései” változatai közötti eltérés

A VIK Wikiből
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez
a
a
 
(9 közbenső módosítás, amit 2 másik szerkesztő végzett, nincs mutatva)
3. sor: 3. sor:
  
 
<div class="noautonum">__TOC__</div>
 
<div class="noautonum">__TOC__</div>
 +
  
 
==1. Mi az ofszet feszültség?==
 
==1. Mi az ofszet feszültség?==
8. sor: 9. sor:
  
 
==2. Mi a különbség a kimeneti és a bemeneti ofszet feszültség között?==
 
==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/A<sub>M</sub>-ed része a kimeneti ofszetnek, ahol A<sub>M</sub> a műveleti erősítő erősítési tényezője.
+
'''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.
  
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.
+
Megközelítőleg: <math>U_{ki,off}=A \cdot U_{be,off}</math>
  
 
==3. Milyen módszerekkel lehet megmérni egy erősítő kivezérelhetőségét?==
 
==3. Milyen módszerekkel lehet megmérni egy erősítő kivezérelhetőségét?==
23. sor: 24. sor:
  
 
==5. Milyen fázisszög mérési módszereket ismer?==
 
==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>.
+
'''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 <math>\Delta T</math>, valamint a jel periódusideje pedig <math>T</math>. Ha a két időintervallumot azonos időalappal mérjük, akkor az időalap pontatlanságából adódó hiba kiesik, csak az időalap esetleges nemlinearitása okozhat gondot.
 +
 
 +
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, 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): <math>\varphi=\arcsin \left( \frac{a}{b} \right)</math>.
 +
 
 +
[[File:Labor2_mérés1_ábra1.JPG|300px]]
  
 
==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.
 
* Függvénygenerátor: A különböző frekvenciájú szinuszjelek előállításához, esetleg sweeped- vagy multisine.
* Feszültségmérő: A kimeneti amplitúdók méréséhez - Csak léptetett szinusz esetén.
+
* Feszültségmérő: A kimeneti amplitúdók méréséhez - csak léptetett szinusz esetén.
 
* Vagy: Oszcilloszkóp - Léptetett szinusz esetén csúcsérték/effektívérték-mérés, többi esetben beépített FFT funkció.
 
* Vagy: Oszcilloszkóp - Léptetett szinusz esetén csúcsérték/effektívérték-mérés, többi esetben beépített FFT funkció.
  
36. sor: 46. sor:
 
Soros feszültség illetve áram-visszacsatolás esetén: <math>Z^*_{be}=Z_{be} \cdot (1+H)</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 Z<sub>be</sub> a visszacsatolás nélküli bemeneti ellenállás, H a hurokerősítés.
+
Párhuzamos feszültség illetve áram-visszacsatolás esetén: <math>Z^*_{be}=\frac{Z_{be}}{1+H}</math>
 +
 
 +
Ahol <math>Z_{be}</math> a visszacsatolás nélküli bemeneti ellenállás, <math>H</math> pedig a hurokerősítés.
  
 
==8. Hogyan méri meg egy hiszterézises komparátor váltakozóáramú transzfer karakterisztikáját?==
 
==8. Hogyan méri meg egy hiszterézises komparátor váltakozóáramú transzfer karakterisztikáját?==
42. sor: 54. 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 szinusz amplitúdóját pedig úgy kell megválasztani, hogy a komparátor átbillenjen, de ne vezéreljük túl.
+
A bemenő jelet érdemes szinusznak választani, hogy egy adott frekvencián vizsgálhassuk az áramkör működését.<br/>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<sub></sub>''' &rarr; &infin;, '''R<sub>be</sub>''' &rarr; &infin;, '''R<sub> ki</sub>''' &rarr; 0, '''i<sub>be</sub>''' &rarr; 0, '''u<sub>be</sub>''' &rarr; 0 <br/> ofszet feszültsége és bias árama tehát zérus.
+
 
 +
<math>A \longrightarrow \infty</math>
 +
 
 +
<math>R_{be} \longrightarrow \infty</math>
 +
 
 +
<math>R_{ki} \longrightarrow 0</math>
 +
 
 +
<math>I_{be} \longrightarrow 0</math>
 +
 
 +
<math>U_{be} \longrightarrow 0</math>
 +
 
 +
Az ideális műveleti erősítő ofszet feszültsége és bias árama tehát zérus.
  
 
==11. Mekkora feszültség mérhető egy ideális műveleti erősítő &#8222;+&#8221; és &#8222;-&#8221; bemenete között, ha nincs túlvezérelve?==
 
==11. Mekkora feszültség mérhető egy ideális műveleti erősítő &#8222;+&#8221; és &#8222;-&#8221; bemenete között, ha nincs túlvezérelve?==
 
Ideális műveleti erősítő invertáló (-) és neminvertáló (+) bemenete közt nincs potenciálkülönbség.
 
Ideális műveleti erősítő invertáló (-) és neminvertáló (+) bemenete közt nincs potenciálkülönbség.
  
[[Category:Villanyalap]]
+
[[Kategória:Villamosmérnök]]

A lap jelenlegi, 2014. március 17., 11:47-kori változata

← 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: [math]U_{ki,off}=A \cdot U_{be,off}[/math]

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 [math]\Delta T[/math], valamint a jel periódusideje pedig [math]T[/math]. Ha a két időintervallumot azonos időalappal mérjük, akkor az időalap pontatlanságából adódó hiba kiesik, csak az időalap esetleges nemlinearitása okozhat gondot.

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, 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): [math]\varphi=\arcsin \left( \frac{a}{b} \right)[/math].

Labor2 mérés1 ábra1.JPG

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 [math]Z_{be}[/math] a visszacsatolás nélküli bemeneti ellenállás, [math]H[/math] 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?

[math]A \longrightarrow \infty[/math]

[math]R_{be} \longrightarrow \infty[/math]

[math]R_{ki} \longrightarrow 0[/math]

[math]I_{be} \longrightarrow 0[/math]

[math]U_{be} \longrightarrow 0[/math]

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.