Měření komparátoru

1. Schéma zapojení

a) b,c)

d,e)

1. Postup měření

a)

1. Zapojili jsme obvod dle schématu.

2. Na osciloskopu jsme si zobrazili tvar vstupního a výstupního napětí.

3. Změřili jsme dobu od změny vstupního napětí z 0 na 1 a z 1 na 0 vzhledem ke

střední hodnotě výstupního napětí(TPHL, TPLH).

b)c)

1. Zapojili jsme obvod dle schématu.

2. Na osciloskopu jsme si zobrazili nejdříve sinusový signál na vstupu a výstupu as

poté trojúhelníkový signál, čímž jsme splnili úkol b)

3. Úlohu jsme měřili pro tři hodnoty odporu R2(1, 5 a 10kΩ)

4. Z osciloskopu jsem odečítali hodnoty UP1, UP2, U2H a U2L. Změřené hodnoty jsme

zapsali do tabulky a vypočítali zbylé, které zbyly v tabulce.

5. Naměřené a vypočtené hodnoty jsme vyhodnotili.

d)e)

1. Zapojili jsme obvod dle schématu.

2. Na osciloskopu jsme si zobrazili nejdříve sinusový signál na vstupu a výstupu as

poté trojúhelníkový signál, čímž jsme splnili úkol b)

3. Úlohu jsme měřili pro tři hodnoty odporu R2(1, 5 a 10kΩ)

4. Z osciloskopu jsem odečítali hodnoty UP1, UP2, U2H a U2L. Změřené hodnoty jsme

zapsali do tabulky a vypočítali zbylé, které zbyly v tabulce.

5. Naměřené a vypočtené hodnoty jsme vyhodnotili.

1. Použité přístroje

G generátor GoldStar AO-3001C 6-L-047

UCC napájecí zdroj Zdroj Z5 HM-EPS-54/2

OSC osciloskop GoldStar OS-3020 I-L-046

1. Tabulky a výpočty

a)

TPLH = 0,66 μs

TPHL = 0,78 μs

B,c) Komparátor s hysterézí

f = 1000Hz

R1 R2 UP1 [mV] UP2 [mV] Uhzm [mV] U2H [V] U2L [V] Uhvyp [V] 100000 500 0,12 30,40 30,28 4,88 0,064 0,024 100000 1000 12,00 69,00 57,00 4,56 0,048 0,045 100000 10000 180,00 616,00 436,00 4,64 0,056 0,417

Výpočty pro 2. měření:

UHzm = UP2 - UP1 = 69 – 12 = 57mV

UHvyp = (R2/R1 + R2) * (U2H – U2L) = (1000/100000+1000) * (4,56 – 0,048) = 0,045V = 45mV

D,e) Schmittuv obvod

f = 1000Hz

R1,3 R2 UP1 [V] UP2 [V] Uhzm U2H [V] U2L [V] Uhvyp [V] 1000 500 2,520 3,000 0,480 3,6 0,124 1,159 1000 1000 2,880 3,280 0,400 3,6 0,124 1,738 1000 2000 3,720 3,840 0,120 3,6 0,124 2,317

Výpočty pro 1. měření:

UHzm = UP2 - UP1 = 3 – 2,52 = 0,048V

UHvyp = (R2/R1 + R2) * (U2H – U2L) =(1000/1000+1000) * (3,6–0,124) = 1,159V

1. Závěr

   1. Měli jsme změřit dobu odezvy výstupu komparátoru na náběžnou a na sestupnou hranu obdélníkového vstupního impulsu.

TPLH = 0,66μs

TPHL = 0,78μs

1. Při ověřování funkčnosti komparátoru jsme zjistili, že okolo hodnoty 4,6 V se úspěšně překlopí do stavu logické jedničky

2. V této části měření jsme měli ověřit vztah hystereze UH komparátoru s hysterezí v dynamickém stavu pro tři různá napětí. Měření jsme provedli jednak odečtením hodnot logických úrovní výstupního napětí a odečtením hodnot vstupního napětí, kdy docházelo ke změnám z logické 0 na logickou 1 a opačně. Výpočty jsem zjistili, že hodnoty se mění, ale jen nepatrně(řádově jednotky až desítky mV). Chyb jsme se mohli v úloze dopustit nepřesným odečtením hodnot z osciloskopu

3. Při ověřování funkčnosti Schmittova klopného obvodu jsme zjistili, že okolo hodnoty 3,6 V se úspěšně překlopí do stavu logické jedničky

4. V této části měření jsme měli ověřit vztah hystereze UH Schmidtova obvodu s hysterezí v dynamickém stavu pro tři různá napětí. Měření jsme provedli jednak odečtením hodnot logických úrovní výstupního napětí a odečtením hodnot vstupního napětí, kdy docházelo ke změnám z logické 0 na logickou 1 a opačně. Vypočtené hodnoty(UHvyp) se výrazně liší od změřených(UHzm). Chyb při měření jsme se mohli dopustit při odečítáním hodnot z obrazovky osciloskopu. Chyby mohly být též způsobeny při výměně odporů v obvodu, kdy se změnili parametry a hodnoty vstupního napětí se téměř nezměnili