Elektronické obvody (5)
Měření na elektronických obvodech
EK
Úkol:
Použité měřící přístroje a pomůcky:
Elektronická stavebnice "BOFFIN 750"; zdroj napětí 3x články AA ; propojovací vodiče
Digitální multimetr Export model DT9208A , chyba měření podle měřených rozsazích
(napětí +-0,8%, proud +-2%, odpory +-1%, kondenzátory +-4%, kmitočet 1,5% )
Analogový multimetr PU120, třída přesnosti 2,5
Digitální osciloskop (pro kontrolu), osciloskop DSO138, dle výrobce chyba měření < 5%
Základní měření použitých součástí multimetrem DT9208
rezistory : pot 50 kOm má 45,9 kOm, 10 kOm má 9,94 kOm, 100 kOm má 98 kOm
kondenzátory: 0,1 uF má 99 nF, 10uF má 8,2 uF, 20nF má 19 nF
reproduktor: 8 Om, 0,5W udáno výrobcem
tranzistory: (výrobce stavebnice neuvádí), zřejmě NF, nízkého výkonu - univerzální NPN a PNP
zdroj napětí: 2 x 1,5 V ( AA články) 3,1 V; 3 x AA články = 4,5 V
celkový proud po zapojení Icel = 20 mA
Měření frekvence (tabulka vybraných orientačních bodů)
R C multimetr DT9208 osciloskop DSO138 poznámka
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
45,9 kOm 0,1 uF 271 Hz 268 Hz při U = 3,1 V
45,9 kOm 20 nF 1200 Hz 1340 Hz 3,1 V
45,9 kOm 10 uF 2 Hz (měřeno stopkami po dobu 10 sec) 3,1 V
100 kOm 0,1 uF 142 Hz 140,2 Hz 3,1V
* 45,9 kOm 0,1 uF 291 Hz 288 Hz při U = 4,5 V
Když R je < 25 kOm oscilace vysadí a celkový proud se zvýší nad 300 mA, hrozí poškození tranzistorů !!!
Z měření se dá odvodit, že hodnota časové konstanty je přibližně (hrubý odhad):
T [s] = 0,9 * R * C [Ohm, Farad] a pak frekvence Fr [Hz] = 1/T
příklad: pro R = 45,9 kOm a C = 0,1 uF : Fr = 1 /[0,9*( R*C)]= 1 /0,00414 = 241 Hz .
Zhodnocení:
- Frekvenční rozsah uvedeného obvodu (v rámci použitých R a C) je od jednotek Hz po 1200 Hz.
- Frekvence měřená multimetrem DT9208 je přesnější než použitým osciloskopem DSO138.
- Vliv parametrů jednotlivých tranzistorů nelze určit, lze pouze obecně předpokládat podle katalogových
hodnot tranzistorů podobných typů.
- Měření je poznamenáno ještě další chybou způsobenou teplotou při měření (vliv na hodnoty prvků).
- Frekvence je funkčně závislá také na hodnotě napájecího zdroje, viz příklad měření označeno hvězdičkou.
Orientační průsečíkový nomogram funkce
fr = f( R, C); [Hz, Ohm, Farad]
z naměřených hodnot na elektronickém obvodu.
Hodnoty na osách x a y jsou v logaritmickém měřítku.