20998

Ознайомлення з лабораторним комплексом

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

До складу стенда входять наступні функціональні схеми: підсилювач з інвертуванням вхідного сигналу Inv Amplifier; підсилювач без інвертування вхідного сигналу NonInv Amplifier; суматор з інвертуванням вхідного сигналу Inv Summing Amplifie; суматор без інвертування вхідного сигналу NonInv Summing Amplifier; диференційний підсилювач Difference Amplifier; інструментальний підсилювач Instrumentation Amplifier; інтегратор Integrator; диференціатор Differentiator; фільтр низьких частот Low Pass Active Filter; ...

Русский

2013-08-02

181 KB

2 чел.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ МИХАЙЛА ОСТРОГРАДСЬКОГО

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОМЕХАНІКИ, ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ І

СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ

ЗВІТ ПО ЛАБОРАТОРНІЙ РОБОТІ №1

з дисципліни

«Елементи та пристрої автоматки та систем управління»

ТЕМА: Ознайомлення з лабораторним комплексом.

Виконав:

студент групи  СІ-11-3с  

                      Хамула І.Ю.

Перевірив:

                          Романенко С.С.

Кременчук 2012

Лабораторна робота №1

Тема :  Ознайомлення з лабораторним комплексом

Мета:  Ознайомитись з лабораторним комплексом на основі стенду OpAmp та USB- осцилографом, послідовністю роботи

Виконання роботи

Конструкція стенду

Лабораторний комплекс призначений для вивчення аналогових електронних схем, побудованих на основі операційних підсилювачів. До складу комплексу входять: плата OpAmp, двоканальний USB – осцилограф та програмне забезпечення

Функціональні схеми, що призначені для досліджень, розташовані в центральні області передньої панелі пристрою, і займають більшу її частину. Із метою полегшення вивчення студентами англомовних видань із схемотехніки аналогових пристроїв, назви функціональних схем на передній панелі приведена англійською мовою.

До складу стенда входять наступні функціональні схеми:

- підсилювач з інвертуванням вхідного сигналу (Inv Amplifier);

- підсилювач без інвертування вхідного сигналу (Non-Inv Amplifier);

- суматор з інвертуванням вхідного сигналу (Inv Summing Amplifie);

- суматор без інвертування вхідного сигналу (Non-Inv Summing Amplifier);

- диференційний підсилювач (Difference Amplifier);

- інструментальний підсилювач (Instrumentation Amplifier);

- інтегратор (Integrator);

- диференціатор (Differentiator);

- фільтр низьких частот (Low Pass Active Filter);

- фільтр високих частот (Hige Pass Active Filter);

- мультивібратор (Multivibrator);

- генератор синусоїдальних коливань (SinOscillator);

- випрямляч середніх значень (Full Wave Rectifier);

- компаратор (Comparator).

Для розміщення перемичок використовується тридцять подвійних груп штирьових виводів в лівій частині передньої панелі лабораторного макету (11), які не під’єднанні до жодного кола електричної схеми макету.

Для організації внутрішніх зв’язків між окремими блоками лабораторного стенду використано 12 внутрішніх ліній зв’язку, конструктивно які виконано дванадцятьма друкованими провідниками. За допомогою перемичок будь-яку із ліній можна з’єднати із входом або виходом будь-якої функціональної схеми, внутрішнім контрольно-вимірювальним пристроєм, розняттям.

USB-осцилограф

Для виконання лабораторних робіт можна використовувати інші прилади (частотоміри, характерографи, аналізатори спектра, лабораторні блоки живлення, осцилографи й інші). Один з них, осцилограф, є універсальним приладом, що дозволяє проводити різноманітні виміри в електричних і електронних ланцюгах. За допомогою осцилографа можна визначати амплітуду, форму сигналів, зсув фаз, спостерігати процеси, що змінюються в часі, досліджувати спектральні характеристики і проводити інші різні виміри. За допомогою осцилографа вимірюють також напругу постійного струму.

Побудова характеристик

В ході виконання лабораторних робіт необхідно провести побудову характеристик, що описують роботу схем на ОП в різноманітних режимах.

Амплітудна характеристика (АХ) відображає залежність сталого значення вихідного сигналу від вхідного синусоїдального сигналу  на деякій постійній частоті (рис. 1.8). Як правило визначається при гармонійному вхідному сигналі й використовується для оцінки лінійності пристроїв. При досить малому  амплітудна характеристика більшості пристроїв лінійна, а коефіцієнт передачі  постійний. З ростом  проявляється нелінійність амплітудної характеристики, що приводить до зміни , нелінійним перекручуванням форми й обмеженню амплітуди вихідного сигналу [1].

Ознайомились з теоретичними відомостями до лабораторної роботи. Вивчили структуру, склад, розташування та особливості використання елементів стенду. Ознайомились зі способами комутації функціональних блоків.

1. Підготували стенд до роботи, подали живлення, провели підключення осцилографа до стенду через BNC-роз’єми та ПК за допомогою USB, запустили програмне забезпечення USB-осцилографа Iris.

2. Подали гармонійний сигнал з внутрішнього генератора (Вихід А) на 1-шу лінію зв’язку, для цього необхідно замкнути перший та середній контакт комутаційного поля (8).

  1.   Вивели поданий сигнал на внутрішній вольтметр, замкнувши перший та середній контакти комутаційного поля АС. Для вимірювання значень гармонійних сигналів необхідно вольтметр перемкнути в режим вимірювання гармонійних сигналів, натиснувши кнопку АС/DС (6). Перемикання режимів сигналізується лампочкою (4).

4. Вивели поданий сигнал на осциллограф, замкнувши перший та середній контакти комутаційного поля біля осцилографа.

5. Подали сигнал, задавши частоту кнопками (7), при цьому повинні мінятись значені на частотомірі (3). Переконайемось чи відображається сигнал на осцилографі та вольтметрі, змініть амплітуду сигналу резистором (8).

  1.  Зберемо схему в полі Inv Amplifier по прикладу. Виведемо сигнали на осциллограф та проведемо вимірювання форми та значень сигналів в циклічному та одинарному режимах.

  1.  Побудуємо амплітудну характеристику для схеми Inv Amplifier

Uвх.

0,5

0,8

1

1,2

1,4

1,5

f

100

200

1000

2000

10000

20000

Uвих.

3,07

4,85

6,04

7,2

3,54

1,62

Ku= Uвих./Uвх.

6,14

6,06

6,04

6

2,53

1,08

Ku/ KuMax

1

0,99

0,98

0,97

0,41

0,18

  1.  Побудуємо амплітудну характеристику для схеми Non-Inv Amplifier

Uвх.

0,5

0,8

1

1,2

1,4

1,5

f

100

200

1000

2000

10000

20000

Uвих.

1,02

1,61

2

2,4

2,46

1,14

Ku= Uвих./Uвх.

2,04

2,01

2

2

1,76

0,76

Ku/ KuMax

1

0,99

0,98

0,98

0,86

0,37

Висновок: на лабораторній роботі я ознайомився з лабораторним комплексом на основі стенду OpAmp та USB- осцилографом, послідовністю їх роботи.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22841. ВИВЧЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ КОЕФІЦІЄНТА ПОВЕРХНЕВОГО НАТЯГУ РІДИНИ ВІД ТЕМПЕРАТУРИ 912 KB
  У даній роботі досліджується температурна залежність коефіцієнта поверхневого натягу водного розчину спирту від температури за методом Ребіндера. Будують графік залежності коефіцієнта поверхневого натягу води від температури. Потрібні температури в системі досягаються і підтримуються за допомогою термостата опис якого подано нижче.
22842. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ВНУТРІШНЬОГО ТЕРТЯ РІДИНИ МЕТОДОМ СТОКСА 226.5 KB
  В даній роботі коефіцієнт внутрішнього тертя рідини визначається виходячи з даних про швидкість рівномірного падіння кульки в рідині. При падінні кульки в рідині на кульку діє сила тяжіння архімедова сила і сила опору середовища . Внаслідок змочування поверхні кульки рідиною найближчий до кульки шар рідини має швидкість кульки наслідком чого є виникнення градієнта швидкості. Формула Стокса виражає силу опору середовища кульці що рухається в цьому середовищі: 2 де радіус...
22843. Визначення коефіцієнта внутрішнього тертя рідини капілярним віскозиметром 104 KB
  Якщо шари рідини або газу рухаються один відносно одного між ними діють сили внутрішнього тертя. Коефіцієнт внутрішнього тертя рідини або газу можна визначити за формулою Пуазейля 2 яка виражає величину об`єму рідини або газу що протікає за час через капіляр радіуса та довжини за умови що потік ламінарний. Справді якщо взяти дві рідини відповідні величини для однієї з них позначимо індексами ‘0’ а другої ’1’ і визначити час і витікання однакових об`ємів цих рідин...
22844. Визначення коефіцієнта в’язкості газу 1.32 MB
  При ламінарній течії газу по капілярній трубці різні шари газу набувають різної швидкості направленого руху. Розглянемо більш детально течію в’язкого газу по трубці радіуса . Припустимо що потік ламінарний що газ при невеликих тисках нестисливий що течія всановилась і що газ повністю змочує стінки трубки тобто швидкість газу біля стінок трубки дорівнює нулеві.
22845. Визначення вологості повітря 1.2 MB
  Атмосферне повітря має в своєму складі деяку кількість водяної пари що обумовлює вологість повітря. Абсолютною вологістю називається кількість водяної пари що знаходиться в одиниці об'єму повітря. З рівняння стану ідеального газу густину повітря при нормальних умовах можна представити так: пов= 1 позначення загально прийняті.
22846. Визначення коефіцієнта об’ємного розширення рідини 545 KB
  Залежність об’єму рідини від температури виражається рівнянням: а при невеликій точності можна обмежитися виразом: де – об’єм рідини при температурі 0C температурний коефіцієнт об’ємного розширення рідини. Прямим способом вимірювати об’єм рідини при різних температурах для визначення важко бо при цьому змінюється і об’єм посудини в якій знаходиться рідина. Французькі вчені Дюлонг і Пті запропонували спосіб визначення коефіцієнта об’ємного розширення рідини при якому відпадає необхідність вимірювання об’єму рідини.
22847. ОДЕРЖАННЯ І ВИМІРЮВАННЯ ВИСОКОГО ВАКУУМУ 5.3 MB
  Різного роду вакуумні насоси з застосуванням деяких додаткових прийомів дозволяють одержувати тиски домм. Області тисків в яких найбільш раціонально застосовуються вакуумні насоси прийнятих в даний час типів показані на рис. Вакуумні насоси що застосовуються для відкачки газу поділяють на два класи: а форвакуумні насоси які починають працювати з атмосферного тиску і викидають відкачуваний газ прямо в атмосферу. Форвакуумні насоси створюють розрідження порядку мм.
22848. ТЕПЛОВЕ РОЗШИРЕННЯ ТВЕРДОГО ТІЛА 340.5 KB
  Дійсно сили що тримають атоми у вузлах ґратки малі і тому достатньо вже теплової енергії самих атомів аби змістити їх з положення рівноваги. До поняття про коливання атомів твердого тіла можна дійти шляхом аналізу природи міжатомних сил. Положення рівноваги атомів визначається з умови рівності сил притягання і відштовхування діючих на атом. Якщо змінюється відстань тільки відносно одного з атомів то енергію Wx треба...
22849. ВИЗНАЧЕННЯ СЕРЕДНЬОГО ЗНАЧЕННЯ ТЕПЛОТИ ВИПАРОВУВАННЯ РІДИНИ 120 KB
  ВИЗНАЧЕННЯ СЕРЕДНЬОГО ЗНАЧЕННЯ ТЕПЛОТИ ВИПАРОВУВАННЯ РІДИНИ. Випаровування – це процес зміни агрегатного стану речовини перехід речовини із конденсованого стану в газоподібний. Кількість теплоти яку необхідно надати рідині при ізотермічному утворенні одиниці маси пари називають теплотою випаровування. Для визначення середнього значення теплоти випаровування води в даній роботі використовується метод який грунтується на використанні рівняння КлапейронаКлаузіуса.