Analog Øvelser. Version. A.1 Afladning af kondensator. Opbyg følgende kredsløb: U TL = 70 % L TL = 50 %

Relaterede dokumenter
Øvelse. Øvelse. D.1 CMOS-øvelse. Under øvelsen laves notater, som senere bruges i den efterfølgende journal! Opgave 1:

Projekt. Analog Effektforstærker.

U Efter E12 rækken da dette er den nærmeste I

Analyseopgaver. Forklar kredsløbet. Forklar kredsløbet. 3.0 DC Adapter med Batteri Backup.

Fasedrejning. Fasedrejning i en kondensator og betragtninger vedrørende RC-led.

Projekt - RoboNet Del Journal.

Fasedrejning i RC / CR led og betragtninger vedrørende spoler

Thevenin / Norton. 1,5k. Når man går rundt i en maske, vil summen af spændingsstigninger og spændingsfald være lig med 0.

Af: Valle Thorø Fil.: Oscilloscopet Side 1 af 10

Noter til Komplekse tal i elektronik. Højtaler Bas, lavpasled, Mellemtone, Diskant

Ugeopdelte Hjemmeopgaver

J-fet. Kompendium om J-FET

Operationsforstærkere

Orcad DC Sweep & Parametrsk analyse

Komplekse tal i elektronik

Strømforsyning +/- 12V serieregulator og 5V Switch mode

Thevenin / mayer-norton Redigeret

Design & Produktion. Valle Thorø. Sønderborg. ELektronik. ( Pendler-ordning gør det muligt! )

HF Sender & Modtager.

Samtaleanlæg Projekt.

1 v out. v in. out 2 = R 2

Projekt. HF-forstærker.

Kompendium om brug af kondensator til tidsudmåling i elektronik

El-Teknik A. Rasmus Kibsgaard Riehn-Kristensen & Jonas Pedersen. Klasse 3.4

Metal Detektor. HF Valgfag. Rapport.

Elektronikken bag medicinsk måleudstyr

Lyd, højtalerprincip og harmoniske. Højtaler princip

ORCAD Digital U1A er en tæller. Den får clocksignaler ind på ben 1. På ben 2 er der en reset-funktion.

Temperaturmåler. Klaus Jørgensen. Itet. 1a. Klaus Jørgensen & Ole Rud. Odense Tekniskskole. Allegade 79 Odense C /

TG 8. Indhold: TG8 - Kredsløbsbeskrivelse Gruppemedlemmer: Kim Andersen, Kasper Jensen & Thyge Mikkelsen Dato: Modtaget af: Søren Knudsen

Transienter og RC-kredsløb

Der er derfor, for at alle kan sende, kun tilladt, at sende intermitterende. Altså korte pakker. ( Dette skal dog verificeres!!)

Velkommen til. EDR Frederikssund Afdelings Almen elektronik kursus. Steen Gruby OZ9ZI

Dæmpet harmonisk oscillator

Total systembeskrivelse af AD1847

Øvelsesvejledning. Frekvenskarakteristikker Simulering og realisering af passive filtre.

EMC. Elektromagnetic Compatibility Sameksistens!

Lyskryds. Thomas Olsson Søren Guldbrand Pedersen. Og der blev lys!

ORCAD ANALOG ORCAD OPGAVER ANALOG. Bias spændinger: 1.1) a: Spændingsdeler: Beregn først I hånden de to spændinger, Uout1 og Uout2.

IMPEDANSBEGREBET - KONDENSATOREN. Faseforskydning mellem I og U Eksempel: R, X og Z I og U P, Q og S. Diagrammer

3V 0 7V. (der mangler dokumentation for at det virker, men jeg mangler databladene for relæerne)

EDR Frederikssund afdeling Almen elektronik kursus. Afsnit 9-9B-10. EDR Frederikssund Afdelings Almen elektronik kursus. Joakim Soya OZ1DUG Formand

Hjertets elektriske potentialer og målingen af disse

Komplekse tal i elektronik

Laboratorie Strømforsyning

Projekt - Roboventure Del journal. Power.

Undervisningsbeskrivelse for design & produktion - el

Hold 6 Tirsdag. Kristian Krøier, Jacob Christiansen & Thomas Duerlund Jensen Fag: ELA Lærer: Jan Petersen (JPe) Dato for aflevering: 29.

Overskrift PSPICE. Lite edition 9.2 KREDSLØBS-SIMULERING

Elektrodynamik Lab 1 Rapport

Powersupply. En Trafo eller transformer, som den rettelig hedder, - kan tegnes som flg. Skitse: Primær. Sekundær. Sekundær

Kompendium. Flip Flops og Tællere

Parametrisk analyse Redigeret

db og Bodeplot Når man arbejder med forstærkere, skelnes mellem Effektforstærkning, - og Spændingsforstærkning.

Kollektor. Teknisk skole Ringsted Fysikrapport Af Kenneth René Larsen Afleveret d.26. maj Emitter

To-tone generator med lav forvrængning

Fasedrejning og komplekse tal i elektronik Version

VHF radio muter CD/FM radio Version 1 af 23. nov. 2008

Ombygning af PC strømforsyninger

Transistorer og transistorforstærkere

Indre modstand og energiindhold i et batteri

24 DC til DC omformer

Kompendium om brug af kondensator til tidsudmåling i elektronik

Deformation af stålbjælker

KREDSLØBSTEORI 10 FORELÆSNINGER OM ELEKTRISKEKREDSLØB

Filtre. Passive filtre har ikke forstærkende led, som fx operationsforstærkere.

L - C meter. Kapacitet målt i stilling NANO

KONDENSATORER (DC) Princip og kapacitans Serie og parallel kobling Op- og afladning

Studieretningsopgave

Øvelse i kvantemekanik Elektron-spin resonans (ESR)

Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! hvor er den passerede ladning i tiden, og enheden 1A =

Elektronisk Belaster.

Maskinanlæg, opsætning af frekvensomformer

Den ideelle operationsforstærker.

SPEED-Commander frekvensomformer. Program nr. 04 Software version 5.12c. Synkron Kontrol

Elektriske Signaler. Redigeret 21/ Analoge signaler: Før vi beskæftiger os med OPAMP s ses her lidt på analoge signaler!

Ohms lov. Formål. Princip. Apparatur. Brug af multimetre. Vi undersøger sammenhængen mellem spænding og strøm for en metaltråd.

EDR Frederikssund Afdelings Almen elektronik kursus

2 Erik Vestergaard

x + 4 = 3x - 2 Redegør for opstilling af formler til løsning af praktiske problemer. Vis, hvordan en formel kan omskrives.

Øvelse 1.5: Spændingsdeler med belastning Udført af: Kari Bjerke Sørensen, Hjalte Sylvest Jacobsen og Toke Lynæs Larsen.

0.1 Modultest af hardware

Formålet med dette forsøg er at lave en karakteristik af et 4,5 V batteri og undersøge dets effektforhold.

Kompendium i faget. Matematik. Tømrerafdelingen. 2. Hovedforløb. Y = ax 2 + bx + c. (x,y) Svendborg Erhvervsskole Tømrerafdelingen Niels Mark Aagaard

MODUL 5 ELLÆRE: INTRONOTE. 1 Basisbegreber

Den harmoniske svingning

For at få tegnet en graf trykkes på knappen for graftegning. Knap for graftegning

8. Jævn- og vekselstrømsmotorer

Afsnit 7-8. EDR Frederikssund Afdelings Almen elektronik kursus. Joakim Soya OZ1DUG. EDR Frederikssund afdeling Almen elektronik kursus

Uafhængig og afhængig variabel

Grundlæggende. Elektriske målinger

Elektriske Signaler. Redigeret 19/ Analoge og digitale signaler: Før vi beskæftiger os med OPAMP s ses her lidt på analoge signaler!

DM13-1. Obligatorisk opgave E.05. Jacob Aae Mikkelsen

i(t) = 1 L v( τ)dτ + i(0)

Microcontroller, Arduino

Komponent - Skuffe-kartotek.

Resonans 'modes' på en streng

Ohms Lov Ohms lov beskriver sammenhæng mellem spænding, strømstyrke og modstand.

Differensforstærkning

Installations-/betjeningsvejledning. Isolationsmonitor type SIM-Q/SIM-Q LF D (DK) Arbejdsfrekvens ned til 5Hz (SIM-Q LF)

Transkript:

A.1 Afladning af kondensator Opbyg følgende kredsløb: U TL = 70 % L TL = 50 % Når knappen har været aktiveret, ønskes lys i D1 i 30 sekunder. Brug formlen U C U start e t RC Beskriv kredsløbet Find komponenter. Forklar tolerance begrebet. Fil.: Ovelser analog Side 1 af 16

A.1.1 R - C - led, op/afladning (DC!) Opbyg dette kredsløb: 1. Indstil oscillatoren på firkant, 4 [V] pp. 2. Mål med Scoop U in og U out ved hhv. 500 Hz, 1 KHz og 5 KHz. Tegn grafer og forklar. 3. Ombyt modstanden og kondensatoren, og gentag punkt 2. 4. Adder en DC-spænding, fx. 4 [V] til generator-signalet i punkt 3 vha. Offset-knappen på oscillatoren. Mål, tegn og forklar. Prøv at variere offsetspændingen. 5. Byt igen modstand og kondensator tilbage som oprindelig, og gentag punkt 4. Fil.: Ovelser analog Side 2 af 16

A.2 R - C - led, ( AC! ) Opbyg dette kredsløb: R = 1 Kohm, C = 22 nf, U in fx 2 til 4 Volt sinus. A) Mål U in og U out i samme scoop-billede. Iagttag, hvad der sker ved stigende frekvens. Tegn ved forskellige frekvenser, og forklar. B) Mål sammenhørende værdier for U out og U in ved forskellige frekvenser fra få Hz til 1 MHz. Udregn forstærkningen i db og indtegn den i et BOODE-PLOT. Frekv. ud ad en logaritmisk X-akse, og forstærkningen i db opad Y-aksen. C) Varier frekvensen, og find den frekvens, hvor U out er forskudt 45 grader i forhold til U in. Kontroller om det nogenlunde svarer til den frekvens, hvor Xc = R, og at forstærkningen er faldet til 0,707 gange. D) Byt modstand og kondensator om og gentag A), B) og C). Fil.: Ovelser analog Side 3 af 16

A.3 NON-INV. OP-AMP Opbyg kredsløbet: U cc = 15 [V] splitsupply. R1 = 10 K, R2 = 100 K. U in = sinus hhv. trekant, 1 [V] pp symmetrisk om 0. Frekvens = 1 KHz 1. Tegn graf af U out og U in. Udregn A` både teoretisk og ud fra måling. 2. Byt modstandene og gentag 1. Forklar ændringen og dens betydning for kredsløbet. 3. Med R1 = 100 K og R2 = 10 K forøges U in til 5 [V] pp. Iagttag U out. Tegn og forklar. 4. Fjern R2. ( dvs. R2 = uendelig stor ). Tegn og forklar, også ud fra ligninger. 5. Med R1 = 100 K og R2 = 10 K forøges frekvensen gradvis. U in sættes til firkant, med amplitude efter behov. Indstil, så den "sløve" U out tydelig kan ses. ( = SLEWRATE = SR ). Mål SLEWRATE, tegn og forklar. Passer SR med formlen: SR 2 f hvor f er den frekvens, hvor der U Out peack lige nøjagtig ikke kan ses en ret linie på U out pga. Slewrate. Fil.: Ovelser analog Side 4 af 16

A.4 Opbyg dette kredsløb: INVERTING OP-AMP R1 = 100 Kohm, R2 = 10 Kohm, Uin er hhv. sinus og trekant symmetrisk om 0 V. A) Mål Uout og Uin i samme Scoop-billede ved ca. 1 KHz. Forklar og tegn graf under hinanden ( 10x10 cm). Angiv A` dvs. forstærkningen, såvel målt som teoretisk. Forklar. B) Frekvensen forøges nu samtidig med, at Uout iagttages. Uin holdes konstant. Sammenhørende værdier for frekvens, Uin og Uout noteres. C) Tegn Boodeplot for forstærkningen, dvs. A` er en funktion af frekvensen. Angiv på grafen hvor 3dB-grænsen er. Angiv tillige båndbredden for forstærkeren, og hældningen på den aftagende forstærkning. ( Måles i db/dekade ) D) Nu monteres en ca. 22 nf kondensator over R1, og B) og C) gentages. Fil.: Ovelser analog Side 5 af 16

A.5 OP-AMP Ensretter U in = 1 KHz Øvelsen opdeles i 3 dele, med hver deres belastningssituation. 1.: Belastningen er en modstand, fx 1 Kohm 2.: Belastningen er en kondensator, fx 1 μf 3.: Belastningen består af begge ovenstående i parallel For hver af de tre situationer, undersøges signalet i punkt B & C, når punkt A påtrykkes en sinus. Undersøg og forklar endvidere, hvordan U out reagerer på ændringer i amplitude og frekvens på U in. Tegn og forklar for alle situationer. Undersøg for forskellige kondensatorer ( fx. 330 nf ). Mål Slewrate. Tjeck do med Orcad! Fil.: Ovelser analog Side 6 af 16

A.6 KOMPARATOR Her er vist 3 forskellige komparator-kredsløb: Inverterende komparator: 1) Undersøg kredsløbene (A) til (C) og beskriv. Opstil teori og ligning for funktionerne. 2) Beregn og mål U TL og L TL. Kommenter resultatet. Tegn graf for (A), (B) og (C) ved U in hhv. sinus og trekant, 1 KHz. Ikke inverterende komparator: 3) Samme spørgsmål som 1) og 2) ovenover, men nu med en ikke inverterende komparator! 4) Komparerings-spændingen indstilles i sidste diagram til 5 Volt. Undersøg som i 1) og 2) Husk, potmeteret skal have påloddede ledninger! Fil.: Ovelser analog Side 7 af 16

A.7 TÆLLER & MULTIPLEXER Der opbygges et kredsløb som vist til højre: a) Undersøg U out, når tælleren tæller binært, og opad. b) Indstil tælleren til BCD, og forklar igen output-signalet. c) Lad tælleren tælle nedad. Gentag a) & b). d) Belast U out med en modstand af samme værdi, som de øvrige, og forklar output-signalet. Prøv for forskellige af ovenstående situationer. Beskriv kredsløbet og forklar dets funktion. Opbyg først tælleren og afprøv denne. Monter 4 lysdioder, med formodstand. Husk offset på oscillatoren. Jam - eller preset-indgangene er indgange, der kan bruges til at sætte tælleren til en start-værdi. Dem skal I ikke bruge i denne øvelse. - Men de øvrige indgange skal defineres - høj eller lav. Når tælleren virker tilsluttes den analoge multiplexer. Det er en kreds, der kan bruges til at koble en af 8 indgange til en udgang, eller omvendt, idet den er bidirektional. Fx. kan den bruges til at vælge blandt 8 mikrofonsignaler. Her er det spændinger, der ledes til udgangen. Den indgang, der er valgt, styres digitalt. Husk enable -indgangen. Undersøg, hvad den gør. Fil.: Ovelser analog Side 8 af 16

POWER-SUPPLY A.8 a) Opbyg ovenstående. Beskriv kredsløbet. Der skal monteres en 100 nf kondensator fra basis af Q1 til stel. Ellers kan der opstå selvsving. b) Indstil U out til 10 [V], og mål alle spændinger i kredsløbet. Kommenter & forklar. Beregn I R1 og I R2. c) Undersøg spændings-stabiliteten. Lav graf for U out = f( I out ). ( U out måles med varierende R last, og I out beregnes! ). d) Opgave C) udføres igen, men med en 7812. Ifølge databladet er det obligatorisk, at montere to 100 nf kondensatorer på hhv. indgangen og udgangen. Fil.: Ovelser analog Side 9 af 16

A.9 STRØMGENERATOR Opbyg kredsløbet:. Mål U LED ved U cc = 15 V. Forklar kredsløbet. Vis beregninger. R Last = 470 ohm. Mål for varierende U cc ( 0 til 25 Volt ) sammenhørende værdier for U cc og I Last. Redegør for, i hvilket område, kredsløbet er aktivt. Tegn graf og forklar. Lad U cc være 15 Volt. Mål for varierende R Last, (10 K til 0 Ohm ) sammenhørende værdier for R Last og I Last. I hvilket område er kredsløbet aktivt. Tegn graf og forklar. Gentag med en LM7805 Gentag med en FET-transistor Fil.: Ovelser analog Side 10 af 16

A.10 OPLØBSINTEGRATOR & DIFFERENTIATOR 1) Påtryk U in en firkant på ca. 1 Hz og 8 Volt pp. Undersøg U out,tegn og forklar 2) Opstil en ligning for hældningen i Volt/Sek. på U out. Sammenlign teoretiske og målte værdier. Differentiator: 3) Forklar kredsløbet. 4) Ved U in = en sinus verificeres det teoretiske BOODE-PLOT. 5) For U in = firkant, 4 Volt pp undersøges og forklares signalet i A, B & C 6) Som 5), men med trekant. Fil.: Ovelser analog Side 11 af 16

A.11 Push-Pull-kredsløb. Undersøg flg. kredsløb. Svar mindst på nedenstående spørgsmål. Dokumenter målingerne med diagram, grafer af Uin og Uout = f(t), kommentarer, mm. Q2N3904 = BC337, Q2N3906 = BC327 Forklar hvad cross over er. Udbyg kredsløbet med en opamp. Lm324 svarer til LM358. og undersøg igen. Vis graf for V1, Ubasis og Uout. Forklar! Fil.: Ovelser analog Side 12 af 16

Transistor-signalforstærker A.12 Vælg ( kvalificeret ) en C1. Som transistor bruges en BC547!!!, Rb2 = 22K, Re = 2,2K. Mål DC-spændingerne i kredsløbet. Mål Uout / Uin og forklar. Tegn graf over Uout og Uin Tegn Boodeplot Afkobl Re med 10 uf og mål igen A` og tegn Boodeplot Ucc er 15 Volt. Mål DC-spændingerne i kredsløbet og kontrolberegn. Det viser sig, at Rc er for stor fordi Ucq er for lille. Udregn en anden Rc så Uc svarer til halv forsyningsspænding. Gentag målingerne. Beregn og mål A`. Tegn og forklar. Optegn Boodeplot Afkobl RE med 10 uf og mål igen og optag Boodeplot. Belast Uout med en 3,3 Kohm modstand. Mål og Kontrolberegn A. Fil.: Ovelser analog Side 13 af 16

A.13 Opamp Opbyg viste opstilling og påtryk en spænding på fx 10 til 50 mvolt. PP. Foretag målinger af Uout ved forskellige frekvenser, fra fx 0,1 Hz til 100 KHz. Flest ved de interessante steder eller Ekstremaerne. Forklar målingerne ud fra kredsløbet og beregninger, og tegn Boodeplot. Angiv på grafen, hvor R1 = XC1 osv. Formindsk C1 til 1 nf. Kontroller teoretisk og ved måling, hvor knækket nu ligger. Tegn og forklar. C2 formindskes nu til fx 1 uf og gentag 3). Hvis to ens kredsløb sættes efter hinanden, hvordan ville Boodeplottet så se ud? Fil.: Ovelser analog Side 14 af 16

A.14 Opamp - oscillator A) Opbyg kredsløbet. Mål Uout1 og Uout2. Forklar virkemåden! B) Hvad bestemmer amplituden af Uout1? Forklar. Angiv formel! C) Beregn en teoretisk frekvens med de givne komponenter. Er der overensstemmelse med det målte? D) Udled en generel formel for frekvensen!. R3 = 22 K Sammenlign med flg. formel f R3 4 R1 R2 C E) Skift C ud med en på 33nF. Mål igen. Kontroller formel. F) Mål Ic vha. en lille modstand i serie. Der må ikke være andre ledninger fra scoopet forbundet! Hvorfor? Tegn og forklar! Fil.: Ovelser analog Side 15 af 16

A.15 OP-AMP Oscillator. Mål signalet i punkt (B) og (A) i samme Scoop-billede. Tegn graf. Indtegn også signalet i ( C). Forklar kredsløbets virkemåde. Hvilken indflydelse har R1? og C1?. Hvad sker der hvis de ændres? Hvilken funktion har R2 og R3?. Hvad sker hvis de ændres? Vurder den målte frekvens i forhold til den teoretiske! f teoretisk 1 2 R C ln R 2 R 2 2 R Ændrer frekvensen sig hvis forsyningsspændingen ændres? Hvordan kan Duty-cyclen ændres? 3 Fil.: Ovelser analog Side 16 af 16