HMY203 2015f lecture6 - ece.ucy.ac.cy r r x y t E r s x r 2 x ...

ΗΜΥΗΜΥ203203Εργαστήριο Κυκλωμάτων και ΜετρήσεωνΕκθετικά κύματα και Σύνθετη Αντίσταση

Πανεπιστήμιο ΚύπρουΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Διδάσκων: Δρ. Γιώργος Ζάγγουλος

Ατζέντα1. Mελέτη βηματικής απόκρισης (stepresponse) κυκλωμάτων.2. Υπολογισμός σταθεράς χρόνου.

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 2

2. Υπολογισμός σταθεράς χρόνου.3. Υπολογισμός χωρητικότητας πυκνωτών σε σειρά και παράλληλα4. Σχέση Σύνθετης Αντίσταση και Συχνότητας

Εκθετικά κύματα και Σύνθετη Αντίσταση Μελέτη της βηματικής απόκρισης (step response) κυκλωμάτων με δυναμικά στοιχεία καθώς και της σταθεράς χρόνου. Μέτρηση της ολικής χωρητικότητας από Μέτρηση της ολικής χωρητικότητας από συνδεσμολογίες πυκνωτών Κατανόηση της σύνθετης αντίστασης συναρτήσει της συχνότητας.

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 3

Αποφόρτιση Πυκνωτή (σε 5Tc)

C

R

VR

VcC

R

VR

Vc

VIC

0,368Vs

VC

VIC

0,368Vs

VC

0 τ t0 τ t

/( ) ct TC ICV t V e

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 4

Υπολογισμός της σταθεράς χρόνου σεκυκλώματα RC (1η Μέθοδος)

VICV

VFC

TC=RCt0,368(VIC-VFC)+VFC

0

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 5

Υπολογισμός της σταθεράς χρόνου σεκυκλώματα RC (2η Μέθοδος)

Vt1 VC(t1)IC

2 1t tT

t

Vt2 VC(t2)

2 112

( )ln( )( )C C FC

C FC

T V t VV t V

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 6

Φόρτιση Πυκνωτή (σε 5Tc)

CVs

R

VR

VcCVs

R

VR

Vc

Vs

VIC

0,629Vs

VCVs

VIC

0,629Vs

VC

0 τ t0 τ t

/( ) ( ) ct TC IC S SV t V V e V

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 7

Γιατί δεν βλέπω τη φόρτιση & αποφόρτιση του πυκνωτή;

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 8

Γιατί δεν βλέπω τη φόρτιση & αποφόρτιση του πυκνωτή;

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 9

Υπολογισμοί1. Τc = RC = (1200 + 50) * 220x10^-12

Tc = 275 ns2. Απαιτείται χρόνος 5Τc για μια πλήρη φόρτιση και ακόμη 5Τc για την πλήρη αποφόρτιση, άρα 10*275 = 2750ns ή 2.75μs.2750ns ή 2.75μs.3. H συχνότητα του σήματος εισόδου (γεννήτριας) λοιπόν πρέπει να είναι αρκετά μικρότερη από 1/10Τc = 363kHz για να εμφανιστεί η σωστή καμπύλη στον παλμογράφο (με τα επίπεδα μέρη).4. To Time/Div πρέπει να βρίσκεται περίπου στα 50ns για την τελική μέτρηση του Tc από την οθόνη.

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 10

Φόρτιση & Αποφόρτιση με σωστή επιλογή συχνότητας

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 11

Υπολογισμός σύνθετης αντίστασης (R, L, C)Στη σταθερή ημιτονοειδή κατάσταση, η σύνθετη αντίσταση των τριών βασικών στοιχείων κυκλωμάτων σε συνάρτηση με τη συχνότητα είναι:

Z RZR RL LZ j L R

ZC 1jC

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 12

Αντιστάσεις, Πυκνωτές και ΠηνίαΚωδικοποίηση Τιμής Πυκνωτών και Πηνίων (3 ψηφία)1ο και 2ο Ψηφίο: αριθμοί3ο Ψηφίο: πλήθος μηδενικώνΗ κωδικοποιημένη τιμή του πυκνωτή αναφέρεται σε pF, ενώ του πηνίου σε nHενώ του πηνίου σε nHΠυκνωτής με ένδειξη: 474 =

47 0000pF = 470nF = 0.47μFΠηνίο με ένδειξη 473 = 47 000nΗ = 47μΗ = 0.047mH

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 13

Μαθησιακοί Στόχοι – Εργαστήριο 7 Μελέτη της βηματικής απόκρισης (stepresponse) κυκλωμάτων με δυναμικά στοιχεία καθώς και της σταθεράς χρόνου.

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 14

Μέτρηση της ολικής χωρητικότητας ή της αντίστασης από συνδεσμολογίες RC με τον παλμογράφο. Κατανόηση της σύνθετης αντίστασηςσυναρτήσει της συχνότητας.

Κατασκευές – Παρουσιάσεις - Βίντεο• LM555 (timer) – γεννήτρια τετραγωνικού σήματος• LM741 (op-amp) – Τελεστικός ενισχυτής γενικής χρήσης• LM380 (audio amp) – Ενισχυτής ήχου 2.5 ή 5 Watt• Εκπαιδευτικά βίντεο (κοινού ενδιαφέροντος)• Εκπαιδευτικά βίντεο (κοινού ενδιαφέροντος)• Ενημερωτικά βίντεο (κοινού ενδιαφέροντος) • Κυκλώματα αυτοματισμού (αισθητήρες – relay)• Σταθεροποιητές τάσης (7805, 7808, 7812)

Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 15

Απορίες

Email: [email protected]Ιούνιος 16 Εργαστήριο Κυκλωμάτων και Μετρήσεων Γ.Ζ. - 16