Měření na RC oscilátorech

6 500 4,60 0,82 -1,71 -1,9 6,7 -0,28 -16,5 7 630 4,20 0,75 -2,50 -2,0 6,7 -0,30 -17,4 8 800 3,70 0,66 -3,60 -2,0 6,7 -0,30 -17,4 9 1000 3,20 0,57 -4,86 -2,0 6,6 -0,30 -17,6 10 1250 3,00 0,54 -5,42 -1,0 6,5 -0,15 -8,8 11 1600 2,85 0,51 -5,87 -0,5 6,5 -0,08 -4,4 12 1675 = f0 2,85 0,51 -5,87 0,0 6,4 0,00 0,0 13 2000 2,90 0,52 -5,72 0,6 6,4 0,09 5,4 14 2500 3,00 0,54 -5,42 1,3 6,2 0,21 12,1 15 3200 3,30 0,59 -4,59 1,7 6,1 0,28 16,2 16 4000 3,70 0,66 -3,60 2,0 6,1 0,33 19,1 17 5000 4,00 0,71 -2,92 2,0 6,0 0,33 19,5 18 6300 4,30 0,77 -2,29 1,7 5,8 0,29 17,0 19 8000 4,60 0,82 -1,71 1,6 5,8 0,28 16,0 20 10000 4,80 0,86 -1,34 1,2 5,8 0,21 11,9 21 12500 4,90 0,88 -1,16 1,0 5,7 0,18 10,1 22 16000 4,95 0,88 -1,07 0,9 5,7 0,16 9,1 23 16550 5,00 0,89 -0,98 0,8 5,7 0,14 8,1

Příklad výpočtu pro Č. M.1:

Teoretické výpočty:

Veličiny odečtené z grafu:

B = fH – fD = 5135 – 664 = 4471 Hz

Výpočet vzdáleností pro fD a fH k vynesení do fázové charakteristiky:

Fázový posun φ při poklesu o 3 dB:

φD = - 16,4 o

φH = 18,9 o

K bodu 3. c) (jen oscilátor s Wienovým článkem):

Č. M. 1 2 3 4 R1 = R2 [kΩ] 1 2 5 10 R3 [Ω] 86 85 85 84 T [ms] 0,6 1,24 3,15 6,2 f [Hz] 1667 806 317 161 U2 [V] 1,90 1,90 1,95 1,80

Příklad výpočtu pro Č. M.1:

Grafy jsou v příloze.

6. Závěr:

V průběhu provedeného měření jsme si ověřili, jak pracuje Wienův a přemostěný T článek. Dále jsme si ověřili vliv hodnot odporů R1, R2 a R3 u oscilátoru s Wienovým článkem. Na ověření vlastností oscilátoru s přemostěným T článkem nám bohužel nezbyl čas, jak je zmíněno již dříve.

V obou případech podle bodů 1 a 2 jsme si ověřili střední frekvenci f0. Jak jsme tušili, mezi naměřenou a vypočtenou hodnotou střední frekvence f0 byl určitý rozdíl, daný skutečnými vlastnostmi součástek a přesností nastavování frekvencí na generátoru. U Wienova článku rozdíl tedy činil 1620 – 1592 = 28 Hz a u přemostěného T článku to bylo 1675 – 1655 = 20 Hz. Takže v obou případech byla střední frekvence naměřená o něco vyšší než střední frekvence vypočtená. Rozdíl do 50 Hz lze za daných podmínek určitě akceptovat.

Dále jsme zjistili šířku pásma při poklesu o 3 dB. Wienův článek propouští signály od 530 Hz do 4928 Hz a jeho šířka pásma tedy je 4398 Hz. Přemostěný T článek pak nepropouští signály v rozmezí od 664 Hz do 5135 Hz a jeho šířka pásma tudíž je 4471 Hz. Zjištěné šířky pásma je nutné brát s rezervou, neboť při odečítání veličin z grafů může dojít k odchylkám.

Jak je patrné z naměřených přenosových charakteristik, použité pasivní filtry ve skutečnosti nezesilují přivedený signál, ale vždy ho omezí (spotřeba součástek…). U přemostěného T článku lze tedy první dva naměřené body této charakteristiky označit za špatně změřené. To je způsobeno také tím, že vstupní napětí U1 bylo zaznamenáno pouze při středním kmitočtu f0 a může se mírně měnit při jiných frekvencích, což je způsobeno opět vlastnostmi použitého generátoru.