dátum: a mérést végezte:





RC és RLC áramkörök vizsgálata





mérési jegyzőkönyv –















A legalapvetőbb RLC áramkörök ellenállásból, induktivitásból (tekercs) és kapacitásból (kondenzátor) állnak. Ezek bemenetén és kimenetén mérhető mennyiségekből (pl. Ube és Uki) meghatározható a komplex átvitel, mely valós és tisztán képzetes részét a Bode ill. Nyquist diagrammok szemléltetik. Jelen mérés során az alapáramkörök Bode diagramjait adjuk majd meg, ahol a decibelben [dB] mért átvitelt (amplitudó viszonyok) valamint a ki- és bemenet közötti fáziskülönbséget ábrázoljuk a frekvencia függvényében.



1. Alul és felüláteresztő RC körök vizsgálata:

Ez a két alapáramkör, amely a leggyakrabban fordul elő áramköri kapcsolásokban. Szokásos elnevezésük még a kváziintegráló és kvázidifferenciáló RC kör.



1/A) Állítsa össze az ábrán látható kapcsolást R= 10k és C= 22 nF értékű elemekből. A függvénygenerátoron állítson be 10 Vp-p értéknek megfelelő amplitúdójú szinuszos kimenő jelet. A táblázatban megadott frekvenciákon mérje Uki / Ube értékét decibelben és a két jel közötti fázisszöget. A FLUKE45 típusú multiméterrel lehetősége van az Uki / Ube értékét decibelben közvetlenül mérni. Első lépésben csatlakoztassa a műszert a négypólus bemenetére és nyomja meg sorrendben V~ dB REL jelű nyomógombokat. Ezután a multimétert kapcsolja a kimenetre. A fázisméréshez a mérőhelyen található Mérés oszcilloszkóppal c. segédanyag ad segítséget. A mért adatokat írja be a táblázatba és ábrázolja a grafikonokon.


f

[Hz]

10


20


50


80


100


200


500


800


1k


2k


5k


8k


10k


A

[dB]



























[]




























Határozza meg a mért görbe -3 dB-es pontját és vesse össze az RC időállandóval számolható értékkel!


Számolt =.................... ff =....................... Mért ff =....................

A [dB]


[]







Alakítsa át a kapcsolást az ábrán látható módon és mérje végig az előző mérési feladatokat. Az adatokat írja a táblázatba és ábrázolja az előző adatokkal közös grafikonon. Ismét határozza meg a mért görbe -3 dB-es pontját és az RC időállandóval számolható értéket!






f

[Hz]

10


20


50


80


100


200


500


800


1k


2k


5k


8k


10k


A

[dB]



























[]




























Számolt =.................... fa =....................... Mért fa =....................


Mekkora induktivitású tekercsre kellene kicserélni az áramkörben a kondenzátort, hogy ugyanilyen időállandójú aluláteresztő (vagy felüláteresztő) RL áramkört kapjunk? L = …...………………… H


1/B) Adjon az áramkörök bemenetére periodikus négyszögjeleket, melyek frekvenciáit válassza a határfrekvencia (fa ill. ff) tizedére-, vele egyenlőre- és tízszeresére! Oszcilloszkóppal vizsgálja a be- és kimenő jeleket. A képernyőn megjelenő ábrákat rajzolja be az oszcilloszkóp ernyővel megegyező osztású grafikonba. Ne felejtse el feltüntetni a vízszintes és függőleges érzékenységet, mérőszámokat, mértékegységeket. Értékelje az eredményeket!

ff


ff / 10



Kváziintegráló Kvázidifferenciáló

fa/ 10












10 ff



10 fa



fa




2. RLC hálózatok vizsgálata


2/A) Állítsa össze a kapcsolást az ábra alapján R= 10 k, C=220 nF és L=10 mH vagy L=33mH értékű alkatrészekből. (A két induktivitás közül bármelyiket használhatja, de karikázza be a rajzon a tényleges értéket.)




A generátor kimeneti feszültségét állítsa 10 Vp-p -re. 10 Hz és 10 kHz közötti tartományban keresse meg a kimeneti feszültség maximumát. A mérési frekvenciákat ennek környezetében válassza ki. (Legalább 10-15 értéket.) Minden frekvencián mérje Uki / Ube értékét decibelben és a fázisszöget. Az adatokat írja be a táblázatba és ábrázolja grafikonon.


f

[Hz]



























A

[dB]



























[]






























2/B) Adjon a kapcsolásra az fo-nak megfelelő frekvenciájú négyszögjelet, rajzolja le és vizsgálja meg a kimeneti jelalakot!

Mit tapasztal? Mi lehet a magyarázat a jelenségre?





Olvassa le a grafikonról a rezonanciafrekvenciát és sávhatárokat. Számítsa ki a sávszélességet és a jósági tényezőt.




f0=................. fa =............... ff =............... f=.................. Q=...................




2/C) Módosítsa a kapcsolást az ábrán látható módon. ( Az ellenállást cserélje ki 1k-ra ! ) A mérésnél a kimeneti feszültség minimumát keresse és ennek környezetében vizsgálódjon. Az elvégzendő feladatok megegyeznek az előző mérésben leírtakkal.




f

[Hz]



























A

[dB]



























[]






























Olvassa le a grafikonról a rezonanciafrekvenciát és sávhatárokat. Számítsa ki a sávszélességet és a jósági tényezőt.




f0=................. fa =............... ff =............... f=.................. Q=...................


Adjon a kapcsolásra az fo -nak megfelelő frekvenciájú négyszögjelet , rajzolja le és vizsgálja meg a kimeneti jelalakot!


Mit tapasztal? Mi lehet a magyarázat a jelenségre?


....................................................................................


....................................................................................


....................................................................................


....................................................................................





-5-