MITTALAITTEIDEN OMINAISUUKSIA ja RAJOITUKSIA



Samankaltaiset tiedostot
OPERAATIOVAHVISTIMET 2. Operaatiovahvistimen ominaisuuksia

OPERAATIOVAHVISTIN. Oulun seudun ammattikorkeakoulu Tekniikan yksikkö. Elektroniikan laboratoriotyö. Työryhmä Selostuksen kirjoitti

TASA- JA VAIHTOVIRTAPIIRIEN LABORAATIOTYÖ 5 SUODATINPIIRIT

Tehtävä 8. Jännitelähteenä käytetään yksipuolista 12 voltin tasajännitelähdettä.

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

LABORAATIO 1, YLEISMITTARI JA PERUSMITTAUKSET

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

R = Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen on tällöin jännitteenjako = 1

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto. 2 Teoreettista taustaa

TYÖ 2: OPERAATIOVAHVISTIMEN PERUSKYTKENTÖJÄ

1 f o. RC OSKILLAATTORIT ja PASSIIVISET SUODATTIMET. U r = I. t τ. t τ. 1 f O. KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan ja liikenteen ala

ELEKTRONISET JÄRJESTELMÄT, LABORAATIO 1: Oskilloskoopin käyttö vaihtojännitteiden mittaamisessa ja Theveninin lähteen määritys yleismittarilla

Operaatiovahvistimen vahvistus voidaan säätää halutun suuruiseksi käyttämällä takaisinkytkentävastusta.

FYS206/5 Vaihtovirtakomponentit

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

LABORATORIOTYÖ 1 MITTAUSVAHVISTIMET

IMPEDANSSIMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN

FYSP105/2 VAIHTOVIRTAKOMPONENTIT. 1 Johdanto

S Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät Erityisesti huomioitava

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

PERMITTIIVISYYS. 1 Johdanto. 1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla . (1) , (2) (3) . (4) Permittiivisyys

1.1 Tyhjiön permittiivisyyden mittaaminen tasokondensaattorilla

A. SMD-kytkennän kokoaminen ja mittaaminen

Sähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

Tekniikka ja liikenne (5) Tietoliikennetekniikan laboratorio

Kaksi yleismittaria, tehomittari, mittausalusta 5, muistiinpanot ja oppikirjat. P = U x I

Taitaja2004/Elektroniikka Semifinaali

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

NÄYTÖN TEHTÄVÄKUVAUS ELEKTRONIIKAN JA TIETOTEKNIIKAN PERUSTEET 2007

1. a) Piiri sisältää vain resistiivisiä komponentteja, joten jännitteenjaon tulos on riippumaton taajuudesta.

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan. cos sin.

Kuva 1. Vastus (R), kondensaattori (C) ja käämi (L). Sinimuotoinen vaihtojännite

YLEISMITTAREIDEN KÄYTTÄMINEN

Kondensaattorin läpi kulkeva virta saadaan derivoimalla yhtälöä (2), jolloin saadaan

VIM RM1 VAL / SKC VIBRATION MONITOR RMS-MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA. VIM-RM1 FI.docx / BL 1(5)

TYÖ 58. VAIMENEVA VÄRÄHTELY, TASASUUNTAUS JA SUODATUS. Tehtävänä on vaimenevan värähtelyn, tasasuuntauksen ja suodatuksen tutkiminen oskilloskoopilla.

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V Transistorin virtavahvistus Transistorin ominaiskayrasto Toimintasuora ja -piste 10

LABORATORIOTYÖ 3 VAIHELUKITTU VAHVISTIN

MIKROAALTOMITTAUKSET 1

Supply jännite: Ei kuormaa Tuuletin Vastus Molemmat DC AC Taajuus/taajuudet

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.

2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari.

FYSP104 / K2 RESISTANSSIN MITTAAMINEN

Analogiapiirit III. Keskiviikko , klo , TS127. Jatkuva-aikaiset IC-suodattimet ja PLL-rakenteet

Muuntajan toiminnasta löytyy tietoja tämän työohjeen teoriaselostuksen lisäksi esimerkiksi viitteistä [1] - [4].

Pynnönen Opiskelija: Tarkastaja: Arvio:

Tasasähkövoimansiirto

Analogiapiirit III. Keskiviikko , klo , TS128. Operaatiovahvistinrakenteet

LVI-laitosten laadunvarmistusmittaukset PUMPUN OMINAISKÄYRÄ. v0.3

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

S Signaalit ja järjestelmät

1 db Compression point

S Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö, kevät 2010

Vastksen ja diodin virta-jännite-ominaiskäyrät sekä valodiodi

2003 Eero Alkkiomäki (OH6GMT) 2009 Tiiti Kellomäki (OH3HNY)

VAIHTOVIRTAPIIRI. 1 Työn tavoitteet

d) Jos edellä oleva pari vie 10 V:n signaalia 12 bitin siirtojärjestelmässä, niin aiheutuuko edellä olevissa tapauksissa virheitä?

PIIRIANALYYSI. Harjoitustyö nro 7. Kipinänsammutuspiirien mitoitus. Mika Lemström

VASTUSMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet

Analogiapiirit III. Tentti

DEE Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt. Tasavirtakäyttö

Orcad Capture 16.6 versiolla tehdyt käyttöohjeet. Jaakko Kaski- (Ohjetta saa vapaasti käyttää opetukseen ja opiskeluun OAMK/Tekniikan yksikössä)

MICRO-CAP: in lisäominaisuuksia

A/D-muuntimia. Flash ADC

Kuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi

Radioamatöörikurssi 2018

Perusmittalaitteet. Oskilloskooppi. Oskilloskooppi. Mittaustekniikan perusteet / luento 3. Oskilloskooppi. Oskilloskooppi

KOHINA LÄMPÖKOHINA VIRTAKOHINA. N = Noise ( Kohina )

Tehtävä 1. a) sähkövirta = varausta per sekunti, I = dq dt = 1, A = 1, C s protonin varaus on 1, C

Radioamatöörikurssi 2013

SÄHKÖSUUREIDEN MITTAAMINEN

EVTEK/ Antti Piironen & Pekka Valtonen 1/6 TM01S/ Elektroniikan komponentit ja järjestelmät Laboraatiot, Syksy 2003

Asennusohje Viritettävä terrestiaalipäävahvistin HMB 6. SSTL n:o ULA-VHF I, VHF III, 6 x UHF ja AUX

IIZE3010 Elektroniikan perusteet Harjoitustyö 2

S Elektroniikan häiriökysymykset. Laboratoriotyö 1

Vahvistimet ja lineaaripiirit. Operaatiovahvistin

Fy06 Koe Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7

FYSIIKAN LABORAATIOTYÖ 4 LÄMMÖNJOHTAVUUDEN, LÄMMÖNLÄPÄISYKERTOI- MEN JA LÄMMÖNSIIRTYMISKERTOIMEN MÄÄRITYS

LOPPURAPORTTI Lämpötilahälytin Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

DT-105 KÄYTTÖOHJE Sivu 1/5 DT-105 KÄYTTÖOHJE LUE KÄYTTÖOHJE HUOLELLISESTI ENNEN MITTARIN KÄYTTÖÖNOTTOA TULOSIGNAALIEN SUURIMMAT SALLITUT ARVOT

Oikeanlaisten virtapihtien valinta Aloita vastaamalla seuraaviin kysymyksiin löytääksesi oikeantyyppiset virtapihdit haluamaasi käyttökohteeseen.

KOHINASALPAKORTTI BX58 JA RX58

Pinces AC-virtapihti ampèremetriques pour courant AC

Fysiikan laboratoriotyöt 3 Sähkömotorinen voima

Omnia AMMATTIOPISTO Pynnönen

Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi

1. Mittausjohdon valmistaminen 10 p

Vcc. Vee. Von. Vip. Vop. Vin

Tasavirtakäyttö. 1 Esiselostus. TEL-1400 Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt

Radioamatöörikurssi 2017

Mitä on pätö-, näennäis-, lois-, keskimääräinen ja suora teho sekä tehokerroin? Alla hieman perustietoa koskien 3-vaihe tehomittauksia.

S Mittaustekniikan perusteet Y - Tentti

Muuntajat ja sähköturvallisuus

HARJOITUSTYÖ: Mikropunnitus kvartsikideanturilla

S Mittaustekniikan perusteet A. Esiselostustehtävät Erityisesti huomioitava

Pynnönen SIVU 1 KURSSI: Opiskelija Tark. Arvio

Mitataan kanavatransistorin ja bipolaaritransistorin ominaiskäyrät. Tutustutaan yhteisemitterikytketyn transistorivahvistimen ominaisuuksiin.

Transkriptio:

KAJAANIN AMMATTIKORKEAKOL Tekniikan ja liikenteen ala TYÖ 21 ELEKTRONIIKAN LABORAATIOT H.Honkanen MITTALAITTEIDEN OMINAISKSIA ja RAJOITKSIA TYÖN TAVOITE: Tässä laboratoriotyössä tutustumme mittalaitteiden vaikutukseen mitattavassa piirissä ja mittalaitteiden rajoituksiin ja niiden huomioimiseen. ESITEHTÄVÄT Säädä oskilloskoopin mittapää skoopin kalibrointipisteessä. KÄSITTELE SÄÄTÖÄ VAROEN! YLEISTÄ Oskilloskoopin mittapää on sovitettava käytettävän oskilloskoopin ottokapasitanssin mukaisesti. Säätöelementtinä on trimmerikondensaattori. Trimmerikondensaattori on kuitenkin tarkoitettu ainoastaan aseteltavaksi ( kerran trimmattavaksi käytettävään oskilloskooppiin ), ei jatkuvasäätöiseksi. Tämän vuoksi mittapäiden jatkuvaa säätämistä tulisi välttää, eli jos mitattava piiri sallii ( = puskuroidut lähdöt ), käytetään vaimentamatonta asentoa, jolloin säätöä ei tarvita, tai vaimennettuna etsitään skooppiin valmiiksi sovitetut mittapäät. TYÖSSÄ TARVITTAVAT KOMPONENTIT JA VÄLINEET: Työn suorittamisessa tarvittavat komponentit ja välineet: - DC virtalähde - Funktiogeneraattori - Yleismittari, DYM - AVOmeter [ Analoginen yleismittari ],on vain yksi kappale, joten haetaan vasta kun tarvitaan - Oskilloskooppi + 2 kpl mittajohto - Koekytkentäalusta - Vastuksia : 10 k ja 2 kpl 100 k - Kondensaattori 33 pf ( 27pF 47 pf )

KAAVAT: Ylärajataajuus: Vahvistus: Vahvistus: X C 1 = R f = ( 1 ja 2 ) 2πRC OT A = ( ) 20*log( A ) IN A ( 3dB) = A (0) 3dB db = ( 3 ja 4 ) ( db) 20 A = 10 ( 5 ja 6 ) Vaihesiirto: ϕ t o t = 360 = π τ τ 2 ( 7 ) Mittapiirin vaimennus: OT IN = R 1 R MITT + R MITT ( 8 ) Kondensaattorit rinnan: C + TOT = C 1 CMITT, jossa Cmitt = Mittapiirin kapasitanssi ( 9 ) 1 1 1 Kokonaisylärajataajuus: = + +... 2 2 2 f f f H ( TOT ) H1 H 2 ( 10 ) 2 2 2 r( TOT ) = r1 r2 + Kokonaisnousuaika: t t + t... ( 11 ) TYÖ 1, Yleismittari 1.1 Jännitemittaus Toteuta kuvan mukainen kytkentä: Kuva: Kytkentä 1.1.1 Mittaa vastuksien R1 ja R2 yli vaikuttava jännite digitaalisella yleismittarilla 1.1.2 Mittaa vastuksien Ri ja R2 yli vaikuttava jännite analogisella yleismittarilla, mittaa lisäksi syöttöjännite 1.1.3 Mistä tulosten eroavaisuus johtuu???

1.2 Virran mittaus Toteuta kuvan mukainen kytkentä: Kuva: Kytkentä 1.2.1 Laske oletettu virran suuruus ( Ohmin laki ) 1.2.2 Mittaa virta, käytä tarkinta mahdollista aluetta ( 200 ua tai 400 ua ) 1.2.3 Mittaa syöttöjännite, jännite virtamittarin yli ja jännite vastuksen yli 1.2.4 Havainnot?? TYÖ 2, Oskilloskoopin kapasitiivinen kuormitus Yleistä: Oskilloskoopin resistiivinen kuormitus on 1 M. Vaimentavalla mittapäällä kuormitus pienenee vaimennuskertoimensa mukaisesti, eli 10X vaimentavalla mittapäällä resistiivinen kuormitus on jo 10 M, eli yhtä suuri, kuin digitaalisessa yleismittarissa jännitemittausalueella. Oskilloskoopin tulokapasitanssin arvo on laitekohtainen. Lisäksi tulokapasitanssin rinnalle kytkeytyy kaapelikapasitanssi. Tämän vuoksi vaimennuskapasitanssi oskilloskoopin mittajohdossa on säädettävä tapauskohtaisesti. Mittapään vaimennus pienentää myös kapasitiivista kuormitusta ( lähes ) vaimennuskertoimensa mukaisesti. Kuva: Oskilloskooppi mittapäineen Kuva: Oskilloskooppimittauksen vastinkytkentä vaimentamattomana ja 10X vaimennettuna

2.1 Toteuta kuvan mukainen kytkentä: Kuva: RC -alipäästösuodin 2.1.1 Laske piirin ylärajataajuus ( - 3 db ) ( kaavat 1 ja 2 ) 2.2 Kytke oskilloskooppi mitattavaan piiriin. Kytke mittapäät vaimentamattomaksi ( 1 X ) Kuva: Työn 2.2 mittausketju kokonaisuutena: 2.2.1 Mittaa piirin resistiivinen vaimennus tasajännitteellä tai pienellä taajuudella ( esim. 200 Hz ) ( Kaavat 3 ja 4 ) 2.2.2 Mittaa kytkennän ylärajataajuus, fh ( - 3 db ), vertailutasona keskitaajuuden ( työn 2.2.1 ) vahvistus ( Kaavat 5 ja 6 ) 2.2.3 Kuinka suuri on vaihesiirto mitatulla ylärajarajataajuudella? ( Kaava 7 ) 2.2.4 Laske mittapiirin resistiivinen kuormitus ( Tasajännitevahvistuksen avulla ) ( Johda Rmitt kaavasta 8 ) 2.2.5 Laske mittapiirin kapasitiivinen kuormitus ( Ylärajataajuuden avulla ). Resistiivinen vaimennushan määritettiin jo aiemmassa kohdassa tässä kytkennässä merkityksettömän pieneksi, joten sitä ei tarvitse tässä tapauksessa huomioida. ( Johda kaavoista 1, 2 ja 9 ) 2.3 Kytke mittapäiden vaimennus ( X10 ), mittapäiden täytyy olla kalibroidut! Kuva: Työn 2.3 mittausketju kokonaisuutena 2.3.1 Mittaa kytkennän fh, vertailutasona keskitaajuuden vahvistus 2.3.2 Kuinka suuri on vaihesiirto mitatulla rajataajuudella? 2.3.3 Laske mittapiirin kapasitiivinen kuormitus ( Ylärajataajuuden avulla ) 2.4 Vertaa 2.25 ja 2.3.3 tuloksia keskenään

TYÖ 3, Oskillokoopin kaistanleveys ja sen huomioiminen Mittaamme oskilloskoopilla vahvistimen ylärajataajuutta askelvasteen avulla. Oskilloskoopin kaistanleveys ( - 3 db ) on 60 MHz. Saamme seuraavanlaisen kuvaajan näytöltä: 3.1 Kuinka suuri on mitattavan vahvistimen kaistanleveys ( kaava 10 tai 11 )? Huomioi myös aika akselin kertojan ( X magn ) asento