Měření na klopných obvodech - Laboratorní úloha

1) Název úlohy: Měření na klopných obvodech

2) Úkol měření:

1. Pomocí osciloskopu sledujte činnost astabilního klopného obvodu

   1. Nakreslete průběh napětí UCE, UBE ve vhodném měřítku.

   2. Odečtěte napětí na kolektoru tranzistoru pro případ sepnutého a rozepnutého tranzistoru

   3. Do teoretického rozboru nakreslete schéma zapojení AKO a popište jeho funkci

2. Pomocí osciloskopu sledujte činnost monostabilního klopného obvodu

   1. Nakreslete průběh napětí UCE, UBE ve vhodném měřítku.

   2. Odečtěte napětí na kolektoru tranzistoru pro případ sepnutého a zavřeného tranzistoru

   3. Do teoretického rozboru nakreslete schéma zapojení MKO a popište jeho funkci

3. Pomocí osciloskopu sledujte činnost Schmittova klopného obvodu

   1. Nakreslete průběh napětí UCE, UBE ve vhodném měřítku.

   2. Odečtěte napětí na kolektoru tranzistoru pro případ sepnutého a zavřeného tranzistoru

   3. Změřte převodní charakteristiku

   4. Určete hysterezi obvodu

   5. Do teoretického rozboru nakreslete schéma zapojení a popište jeho funkci

4. proveďte rozbor přesnosti měření – určete přesnost měření jednotlivých veličin

3) Měřící metoda:

a) astabilní klopný obvod – dvojstupňový NF zesilovač s RC vazbou, jehož výstup je propojen se vstupem a uplatňuje se zde silná kladná zpětná vazba

Funkce:

Připojením UCC bude jedním z tranzistorů procházet větší IC (např. T1). Na RC1 vynikne větší úbytek napětí, UC1 ↓, tento pokles se přes C2 přenese na bázi T2, ten se přivře IC2 ↓, UC2 ↑ a toto napětí se přes C1 přenese na bázi T1, T1 se ještě více otevírá (zde je uplatněna silná kladná zpětná vazba) tento děj probíhá až do úplného otevření T1 a uzavření T2. C2 je nabitý a přes otevřený T1 je připojen mezi bázi a emitor T2 na mínus. Mínus na bázi T2 způsobuje jeho uzavření. Při vybíjení C1 se UB2 zmenšuje až k nule a C2 se začíná nabíjet s obrácenou polaritou ze zdroje UCC. Když napětí na C2 dosáhne prahového napětí T2, tento tranzistor se začne otevírat, UC2 ↓, tento pokles se přenáší přes C1 na T1, ten se uzavírá, UC1 ↑, tento nárůst se přes bázi přenáší na T2 a ten se ještě více otevírá. Proces probíhá lavinovitě než se T1 úplně uzavře a T2 otevře, kdy plné UCC je na kolektoru T2. Současně s vybíjením C2 se nabíjí C1 z UCC přes RC2, otevřený T1.

b) monostabilní obvod – má jeden stabilní stav, ve kterém může setrvat libovolně dlouho (T1↑a T2 ↓) a jeden stav volný (kvazistabilní), ve kterém přetrvává pouze přechodně. Tuto dobu přechodu označujeme jako dobu kmitu nebo kyvu. Překlopení ze stabilního stavu se děje přivedením vnějšího impulsu (záporný impuls do báze otevřeného tranzistoru).

1. Schmittův klopný obvod – lze ho řídit změnami vstupního napětí U1 vzhledem k referenční hladině Ur (trimr)

Funkce:

1. bez signálu na vstupu – na bázi T2 je kladné předpětí z děliče R12, R22, které způsobí že T2 je otevřen. RE se volí tak, aby napětí na něm způsobené proudem IC2, udržovalo T1 v nevodivém stavu. Takto je nastaven první stabilní stav a to T1↓ T2↑

2. U1 > Ur – T1 se otevírá UC1↓. Tento pokles se přes dělič R12, R22 přenese na bázi T2, ten se přivírá IC2↓ a tím poklesne i úbytek na RE. Jestliže UE↓ pak UB1↑ a dochází k překlopení do druhého stabilního stavu T1↑ T2↓

3. U1 > Ur – IC1↓ , UC1↑, toto zvýšení se přenáší přes dělič R12, R22 na bázi T2. T2 se otevírá IC2↑ => UE↑, UB1↓ a tím se T1 uzavírá, nastává lavinovitý stav a obvod se překlápí do prvního stabilního stavu T1↓ T2↑