Cvičení měření - RC články

• výpočet A a fázového posuvu pro změřené hodnoty budeme počítat pomocí odečtených hodnot a,b z osciloskopu, podle následujících vztahů:

ϕ` = ± arc tg ( b / a ) [ ° ] / ± podle typu článku

au` = 20 log | Au | [ dB ]

__ ,

Re: Au = | Au | cos ϕ

__ ,

Im: Au = | Au | sin ϕ

U1,U2 – hodnoty napětí, které se odečítají pro každou frekvenci z milivoltmetrů.

1. Schéma zapojení:

2. Seznam použitých přístrojů

OSC Osciloskop OS 9020P DHM-L-070

MV1 Milivoltmetr BM 512 C-L-5-391-067

MV2 Milivoltmetr BM 512 C-L-5-391-058

G Generator FG-2002C DHM-L-053

Hz LCR meter 5030 I-L-055/1

1. Popis postupu měření

1. Zapojíme obvod podle schématu

2. Nastavujeme frekvenci na generatoru a hlídáme milivotmetr 1, aby na něm bylo konstantní napětí 1V

3. Odečteme napětí z milivoltmetru 2

4. Na osciloskopu nastavíme režim X-Y, abychom zobrazili požadovanou křivku

5. Z této křivky odečítáme hodnoty “a” a “b” a zapíšeme je do tabulky

6. Z hodnot zapsaných do tabulek sestrojíme grafy

7. Pro druhé měření jsme museli přepojit integrační článek na derivační

1. Tabulky

Integrační článek

Č.M. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 f (kHz) 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 f/fm 0,008 0,016 0,040 0,080 0,159 0,398 0,796 1,592 3,981 7,962 15,924 39,810 79,621 ω (rad/s) 63 126 314 628 1257 3142 6283 12566 31416 62832 125664 314159 628319 ReAu 1,000 1,000 0,998 0,994 0,975 0,863 0,612 0,283 0,059 0,016 0,004 0,001 0,000 ImAu -0,008 -0,016 -0,040 -0,079 -0,155 -0,344 -0,487 -0,450 -0,236 -0,124 -0,063 -0,025 -0,013 Au 1,000 1,000 0,999 0,997 0,988 0,929 0,782 0,532 0,244 0,125 0,063 0,025 0,013 au (dB) 0,000 -0,001 -0,007 -0,027 -0,109 -0,639 -2,132 -5,485 -12,266 -18,088 -24,058 -32,003 -38,021 ϕ (rad) -0,008 -0,016 -0,040 -0,079 -0,158 -0,379 -0,672 -1,010 -1,325 -1,446 -1,508 -1,546 -1,558 ϕ (°) -0,456 -0,912 -2,280 -4,552 -9,048 -21,708 -38,527 -57,872 -75,900 -82,841 -86,407 -88,561 -89,280 U1 (V) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 U2 (V) 0,9 0,92 0,96 0,98 0,98 0,93 0,78 0,54 0,24 0,12 0,06 0,02 0,01 a (dílek) 0,1 0,2 2 2 4 10 14 13 7 4 2 1 0,5 b (dílek) 31 30 29 29 28 27 23 16 8 4 2 1 0,5 ReAu 1,000 1,000 0,998 0,994 0,975 0,863 0,612 0,283 0,059 0,016 0,004 0,001 0,000 ImAu -0,008 -0,016 -0,040 -0,079 -0,155 -0,344 -0,487 -0,450 -0,236 -0,124 -0,063 -0,025 -0,013 Au 0,900 0,920 0,960 0,980 0,980 0,930 0,780 0,540 0,240 0,120 0,060 0,020 0,010 au (dB) -0,915 -0,724 -0,355 -0,175 -0,175 -0,630 -2,158 -5,352 -12,396 -18,416 -24,437 -33,979 -40,000 ϕ (rad) -0,003 -0,007 -0,069 -0,069 -0,143 -0,379 -0,654 -0,948 -1,065 -1,571 -1,571 -1,571 -1,571 ϕ (°) -0,185 -0,382 -3,955 -3,955 -8,213 -21,738 -37,495 -54,341 -61,045 -90 -90 -90 -90

Příklad výpočtu:

Derivační článek:

Č.M. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 f (kHz) 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 f/fm 0,008 0,016 0,040 0,080 0,159 0,398 0,796 1,592 3,981 7,962 15,924 39,810 79,621 ω (rad/s) 63 126 314 628 1257 3142 6283 12566 31416 62832 125664 314159 628319