...................................... (juhendaja allkiri) Tallinn 2012 Töö eesmärk: Õppida tundma USB ostsilloskoobi võimalusi ja nende kasutamist: kahekanaliline ostsiloskoop, Spektrianalüsaator, signaaligeneraator. Õppida tekitama ja kasutama erikujulisi signaale sageduskarakteristiku mõõtmiseks: kõigusagedus (linear sweep), sinc signaal, valge müra. Kasutatavad seadmed: 1. Personaalarvuti ML330V 2. USB ostsilloskoop PicoScope 2205 3. Mõõteobjekt sageduskarakteristiku mõõtmiseks 4. Ühendusjuhtmed Töö käik. Tutvusime PC ostsilloskoobi PicoScope 2205 omaduste ja peamiste tööreziimide seadistamisega õppejuhendi abil. 1. Sinc signaali genereerimine ja kasutamine.
............................. (kuupäev) Aruanne kaitstud .............................................. (kuupäev) ...................................... (juhendaja allkiri) Tallinn 2012 Töö eesmärk: Õppida tundma siduanalüsaatori tööpõhimõtet ja kasutamist. Filtri sageduskarakteristiku ja parameetrite mõõtmine siduanalüsaatoriga. Kasutatavad seadmed: 1. Personaalarvuti ML330V 2. USB siduanalüsaator miniVNA 3. Mõõteobjektid: madalpääsfilter, pikk koakskaabel 4. Ühendusjuhtmed Töö käik praktikumis: 2.) Ühenda siduanalüsaatoriga uuritav madalpääsfilter (filtri sisendport on J1 ja väljund J2). Seadistada vaadeldavaks sagedsuvahemikuks 0,1-27MHz. Käivitada skaneering (Single) ja kuvada ekranile sisendpordi sobituse moodul |S11| (RL (dB)).
paljudes riikides. Ka Eestis, Lätis ja Leedus on nimetatud standarditele antud rahvusliku standardi staatus. Eestis on nimetatud standardite põhjal välja töötatud Eeskiri heliisolatsiooni hindamiseks (Eesti Ehitusteabe väljaanne, 2000). Heliisolatsiooni hinnatakse ühearvuliste parameetritega R'w ja L'nw, kus R'w on õhumüra isolatsiooni indeks, dB, ning L'nw on löögimürataseme indeks, dB. Ühearvulised parameetrid saadakse konstruktsiooni õhumüra isolatsiooni sageduskarakteristiku või löögimürataseme sageduskarakteristiku võrdlemisel vastavate normkõveratega. Indeks on vaadeldava konstruktsiooni sageduskarakteristiku suhtes nihutatud normkõvera arvuline väärtus sagedusel 500 Hz, kui ebasoodsate hälvete summa normkõverast on lubatud piirides. Puithoonete soojustamine ja sisekliima Tänapäeva eramuehituses on puitkarkass üks levinumaid ehitustüüpe. Puitkarkasspiirete kui kergseinte niiskusrezhiim erineb oluliselt massiivseinte
1. Koostatud võimendi skeem koos arvutatud elementide väärtustega Joonis.1. Koostatud võimendi skeem R1=R5=80726 R3=R7=2k R2=R6=70k R4=R8=2k Rk=10k C1=1,6e-9 F C2=1,2e-9 F C3=C5=3,2e-7 F C4=6,7e-10 F 2. Arvutatud suuruste väärtused Rsis=(Usis*R)/(U-Usis) Usis=37,5µV R=10k U=0,1mV Rsis=6k Rv=2k Ku=Rsis/Rv=3500 Kp=×6k/2k=36 750 000 3. Amplituud karakteristiku ja amplituud-sageduskarakteristiku graafikud Joonis.2. Amplituudkarakteristik Joonis.3. Amplituud-sageduskarakteristik 4. Kokkuvõtet tööst ja hinnag kasutatud programmile Töö käigus koostasime modelleerimis programmiga LT Spice kaheastmelise transistorvõimendi. Kõik leitud suurused tunduvad olevat mõistlikus suuruses. Skeemi käivitades oli näha et võimendi võimendab korrektselt. Pinge võimendusteguriks saime
......... (kuupäev) Aruanne kaitstud ......................................................... (kuupäev) ............................................................... (juhendaja allkiri) Sissejuhatus Lihtsa selektiivvõimendi ehituse, koostamise ja tööpõhimõttega tutvumine. Resonantsvõimendi amplituud- sageduskarakteristiku mõõtmine. Kasutatavad seadmed: 1. Signaaligeneraator HP 33120 A 2. Digitaalostsilloskoop HP 54602B 3. Toiteplokk 65-44 4. Multimeeter M-830BZ 5. Montaaziplaat, transistor, takistid, kondensaatorid, harundiga võnkering 6. Ühendus- ja montaazijuhtmed 7. Tööriistad Töö käik: Koostatud võimendi skeem koos arvutatud väärtustega: Joon. 1Ühise emitteriga lülituses resonantsvõimendi põhimõtteskeem R1 = 39,5 k E = 8V
.. (kuupäev) Aruanne kaitstud .............................................. (kuupäev) ...................................... (juhendaja allkiri) Tallinn 2012 Töö eesmärk: Õppida tundma siduanalüsaatori tööpõhimõtet ja kasutamist. Filtri sageduskarakteristiku ja parameetrite mõõtmine siduanalüsaatoriga. Kasutatavad seadmed: 1. Personaalarvuti ML330V 2. USB siduanalüsaator miniVNA 3. Mõõteobjektid: madalpääsfilter, pikk koakskaabel 4. Ühendusjuhtmed Töö käik: 1. Käivitasime arvutis siduanalüsaatori juhttarkvara vnaJ.2.8.0x ning tutvusime ahelaanalüsaatori kasutusvõimalustega. 2. Kalibreerisime siduanalüsaator sobituse mõõtmiseks. Selleks ühendasime DUT ja DET
52,04 1,4339 106,04 1,8889 160,04 2,0023 54,04 1,4643 108,04 1,8965 162,04 2,0042 Joonis 1. Siirdefunktsiooni graafik. Reguleerimisobjekti sageduskarakteristikud: Polaarkoordinaadistikku üleminekuks: Moodul: Nurk: Reguleerimisobjekti amplituud-faasi sageduskarakteristik komplekstasapinnal Reaal- ja imaginaarosa väärtused kui suureneb 0-ist lõpmatuseni: Tabel 2. Reguleerimisobjekti amplituud-faasi sageduskarakteristiku arvandmed Re() Im() Re() Im() 0 2,040 0 2,040 0 0,02 0,981 -1,276 1,609 -0,915 0,02 0,981 -1,276 1,609 -0,915 0,04 0,069 -1,098 1,100 -1,508 0,04 0,069 -1,098 1,100 -1,508 0,06 -0,280 -0,748 0,798 1,213 0,06 -0,280 -0,748 0,798 1,213 0,08 -0,400 -0,469 0,617 0,865
Teist laadi sõltuvused on ARS ja tema elementide väljundite ja sisendite vahel siirdeprotsesside ajal (dünaamilises reziimis) kui esineb tasakaaluoleku rikkumine. Neid sõltuvusi iseloomustavad dünaamilised omadused, mis näitavad, kuidas ARS reageerib või selle üksikud elemedid sisendsuuruse muutumisele. Dünaamilisi omadusi kirjeldadakse analüütiliselt diferentsiaalvõrrandi, ülekande- ja sagedusfunktsiooni abil või graafiliselt siirde ja sageduskarakteristiku abil. Neid kasutadakse kolme tüüpi: amplituudi, faasi ja amplituudi-faasi sageduskarakteristikuid. [E. Mäesalu ,,Automaatreguleerimise teooria alused" lk 8; 27] 5
Programmi Eagle tööaknad. MicroCode Engineeringu CircuitMaker 2000 (www.microcode.com). Jällegi hea programm skeemide joonestamiseks ja trükplaatide trasseerimiseks. Alates 1. juulist lihtsamat ja odavamat versiooni enam ei müüda, on vaid üks ja ainus CircuitMaker 2000. Programm lubab muu hulgas ka elektriskeeme simuleerida st. skeemi tööd saab katsetada ilma jootekolvi ja mõõteriistadeta. Sisestame meid huvitava võimendi skeemi ja võtame ta sageduskarakteristiku üles. Lihtne? Nojah aga siis peavad detailide arvutimudelid ka head olema. Programmi vanemad versioonid kippusid simulatsioonis veidi kummalisi tulemusi andma. Aga võib-olla oli viga hoopis katsetajas. Igatahes on Circuitmakerist olemas ka tasuta 30 päevase best- before ajaga piiranguteta demoversioon (http://www.microcode.com/downloads/demos.htm) ja suisa tasuta variant tudengitele. Tudengivariandi piirangud: kuni 50 detaili skeemi kohta;
135 180 2 1 0 1 10 10 10 10 Frequency (rad/sec) Joonis 7. Võnkelüli amplituudi- ja faasisageduskarakteristik 7 Amplituudi- sageduskarakteristiku graafikul on näha, et süsteem võimendab väljundit, mis on tingitud resonantssagedusest. Kui sumbuvustegur on väike, siis on resonantssagedusel esinev piik teravam. Faasi-sageduskarakteristiku graafikult näeme, et kõrgematel sagedustel läheneb karakteristik -180 –le ning madalamatel sagedustel nullile. Vahepealne järsk osa on tingitud resonantssagedusest, mida väiksem on sumbuvustegur seda järsem on langus. Bode Diagram
võrdeline sagedusega, seega moonutust ei teki. Moonutusteta väljundimpulsi saamiseks on nõutav, et peale horisontaakse kujuga sageduskarakteristiku oleks tagatud kõigi impulsi spektri harmooniliste õigeaegne saabumine väljundisse; järelikult puudub faasimoonutus siis, kui ajalise nihke th sõltuvus sagedusest on nõutava harmooniliste grupi ulatuses sirge KOKKUVÕTE: Faasimoonutus on olulise tähtsusega impulss- ja TV-signaalide võimendamisel, kus faasimoonutused on rangelt limiteeritud. Helisignaalide
riikides. Ka Eestis, Lätis ja Leedus on nimetatud standarditele antud rahvusliku standardi staatus. Eestis on nimetatud standardite põhjal välja töötatud Eeskiri heliisolatsiooni hindamiseks (Eesti Ehitusteabe väljaanne, 2000). Heliisolatsiooni hinnatakse ühearvuliste parameetritega R'w ja L'nw, kus R'w on õhumüra isolatsiooni indeks, dB, ning L'nw on löögimürataseme indeks, dB. Ühearvulised parameetrid saadakse konstruktsiooni õhumüra isolatsiooni sageduskarakteristiku või löögimürataseme sageduskarakteristiku võrdlemisel vastavate normkõveratega. Indeks on vaadeldava konstruktsiooni sageduskarakteristiku suhtes nihutatud normkõvera arvuline väärtus sagedusel 500 Hz, kui ebasoodsate hälvete summa normkõverast on lubatud piirides. Vastavalt standardite EN ISO 717-1 ja EN ISO 717-2 nõuetele rakendatakse õhu- ja löögimüra isolatsiooni hindamisel
69. Süsteemi mõiste, lineaarne süsteem Süsteem on protsess mis reaktsioonina ühele signaalile tekitab teise, esimesest sõltuva, signaali. Esimest signaali nimetatakse tavaliselt süsteemi sisendsignaaliks ss ja teist siis vastavalt süsteemi väljundsignaaliks sv Süsteeme saab kirjeldada mitmel viisil, näiteks diferentsiaalvõrrandite abil Levinud viisideks lineaarsete süsteemide kirjeldamisel on süsteemi impulsskaja h(t) ja sageduskarakteristiku H(f) kasutamine Süsteem on lineaarne kui tema sisendi ja väljundi vaheline seos on aditiivne ja homogeenne Kui sisendsignaali ss1 korral saame süsteemi väljundsignaaliks sv1 ja vastavalt ss2 korral sv2 siis lineaarses süsteemis peame sisendsignaalide kombinatsiooni ass1 + bss2 korral saama väljundis asv1 + bsv2, kus a ja b on konstandid Öeldakse, et lineaarses süsteemis kehtib superpositsiooniprintsiip 70
diskretiseerimine ja nivoo järgi kvanteerimine. Kehtiv on, et esimeses spektraaltsoonis 0...1/2 T diskr (k=0) sisendprotsessi usis(t) diskreetsete lugemite usis(tr) spekter vastab täielikult lähtespektrile. Seega võib siis diskreetsete lugemite u sis(tr) põhjal taastada esialgse pidevatoimelise protsessi usis(t) moonutusteta. Et suruda maha spektrikomponendid, mis asetsevad väljaspool esimest spektraaltsooni k/2T diskr...(k+1)/2Tdiskr, kasutatakse enne diskretiseerimist kõrge sageduskarakteristiku täisnurksusega MP analoogfiltrit nn alias-filtrit. 4.1.2 AD muundus vahesagedusel- 4.1.2.1. Töötlus signaali hetkväärtuste järgi (reaalse, mittekompleksse signaali töötlus)- Kui on piiratud ADM töökiirus, siis selleks, et töödelda signaali ikkagi esimeses spektraaltsoonis 0...1/2 Tdiskr , on vaja signaali sagedust muundada allapoole, vahesagedusele
X Sinusoidaalsed suurused on vektor suurused ja kahe vektori Xv ja Xs suhe on ka vektor st. sagedusfunktsioon on vektoriaalne suurus. Selle saab määrata tema pikkusega ehk mooduliga ja nurgaga. Sagedusfunktsiooni moodul sõltub sagedusest ja seda sõltuvust nim. amplituudsagedus karakteristikuks [ |w|=F()].Sagedusfunktsiooni argument sõltub sagedusest ka seda nim. faasikarakteristikuks =f() FSK. Sageduskarakteristiku konstrueerimine Neid saab konstrueerida sagedus funktsiooni järgi. Sagedusfunktsiooni võib leida ülekande funktsiooni järgi. 1 + j 3 1 + j 3 1 + j 3 W = = = 2 j + 3 j + 1 - 2 + j3 + 1 (1 - 2 ) + j 3
Sagedusfunktsiooni argument sõltub sagedusest ka seda nim. faasikarakteristikuks =f() FSK. 0,01 0,1 1 10 100 1000 10000 lg -2 -1 0 1 2 3 4 dekaadid Sageduskarakteristiku konstrueerimine Neid saab konstrueerida sagedus funktsiooni järgi. Sagedusfunktsiooni võib leida ülekande funktsiooni järgi. 1 + j 3 1 + j 3 1 + j 3 W = = = 2 j + 3 j + 1 -2 + j3 + 1 (1 - 2 ) + j 3
0,7K 0 0,7K0 0 20kHz f 20Hz Väga levinud on võimendite liigitus sõltuvalt kasutusalast ja amplituudi- sageduskarakteristiku s.o võimenduse sagedussõltuvuse kujust Joon.1.2 a) Madalsagedus- ehk helisagedusvõimendid Helisagedusvõimendid on ettenähtud helisageduslike signaalide võimendamiseks ja sellest tulenevalt on nende sageduslik tööpiirkond umbes 20Hz 20kHz, sõltuvalt kasutusalast ja heli taasesituse kvaliteedi nõuetest (joon.1.2). b) Alalispingevõimendid K K 0,7K0
nx l 1 bn = l -l f ( x ) sin l dx Sageduskarakteristiku leidmiseks tuleb ülekandefunktsiooni avaldises asenda s i- -i ga, kusjuures e saab asendada (cost-isint)-ga. Avaldise nimetajas tuleb eraldada reaalosa (imaginaarühikuta liikmed) ja imaginaarosa (imaginaarühikut sisaldavad liikmed). Nimetajas kujuneb avaldis a+ib või a-ib. Nimetajas imaginaarühikust vabanemiseks korrutame komplekssageduskarakteristiku W(i) avaldises lugeja ja nimetaja a+ib või a-ib-ga nii, et märk oleks vastupidine nimetaja
Märkus: bipolaartransistori kollektorit võidakse allpool tähistada nii tähega K kui tähega C. Mõlemad tähistused on võrdväärsed. 6.1 Võimendid: mõiste, liigitus ja põhiparameetrid Pikkov lk 60 Joonisel vasakult paremale: alalisvooluvõimendid, helisagedusvõimendid, kõrgsagedus-võimendid, lairibavõimendid, kitsasribavõimendid. Iga võimendirühma kohta on kujutatud sellele rühmale tüüpiline amplituudi- sageduskarakteristiku KU = f (f) kuju, kus KU on võimendi pingevõimendustegur KU = Uvälj / Usis. Võimendatava signaali sageduse järgi eristatakse alalispingevõimendeid, mis on suutelised võimendama kuitahes aeglasi sisendpinge või voolu muutusi (sagedusala ulatub alumisest piirsagedusest fa = 0 kuni mingi ülemise piirsageduseni fü), ja vahelduvpingevõimendeid, millel fa > 0. Vahelduvpingevõimendid jagunevad madalsagedusvõimenditeks (talitlussagedusala u.
piirab VV-s sagedusdeviatsiooni ulatust ning sellega vähendab moduleeriva signaali amplituudi. 2) põhjustajaks on ka sagedusdetektor See aste tuleb alati väga hoolikalt ja võimalikult täpselt välja reguleerida (ka lineaarmoonutuste max vähendamiseks). Lisaks eelmainitud VV osadele võivad moonutused tekkida ka VV MS-võimendis, mida käsitletakse lähemalt võimendite juures. AM-VV üldise sageduskarakteristiku koostamiseks kasutatakse joonisel näidatud mõõtelülitust. U h e lis a g e d u s s ig n a a lis a g e d u s a s e a n te n n v a s t u v õ t ja v õ im e n d i g e n e ra a to r A A
transistorid. Sellest lähtudes on: transistorvõimendid, integraalvõimendid, elektronlampvõimendid, magnetvõimendid jne. Tööreziimist ja konstruktsioonist sõltuvalt jagatakse võimendeid eel- ja lõppvõimenditeks. Eelvõimendite väljund on ühendatud järgneva astme sisendiga, lõppvõimendite väljund on aga ühendatud koormustakistusega. 81 Väga levinud on võimendite liigitus sõltuvalt kasutusalast ja amplituudi- sageduskarakteristiku s.o võimenduse sagedussõltuvuse kujust 20Hz 20kHz f K 0,7K0 K0 0,7K0 JOONIS 7.2. a) Madalsagedus- ehk helisagedusvõimendid Helisagedusvõimendid on ettenähtud helisageduslike signaalide võimendamiseks ja sellest tulenevalt on nende sageduslik tööpiirkond umbes 20Hz 20kHz, sõltuvalt kasutusalast ja heli taasesituse kvaliteedi nõuetest (joon.7.2). b)Alalispingevõimendid f f K K 0,7K0 K0 JOONIS 7
sisendpingest või voolust. Sellisteks elementideks on eelkõige transistorid. Sellest lähtudes on: transistorvõimendid, integraalvõimendid, elektronlampvõimendid, magnetvõimendid jne. Tööreziimist ja konstruktsioonist sõltuvalt jagatakse võimendeid eel- ja lõppvõimenditeks. Eelvõimendite väljund on ühendatud järgneva astme sisendiga, lõppvõimendite väljund on aga ühendatud koormustakistusega. Väga levinud on võimendite liigitus sõltuvalt kasutusalast ja amplituudi-sageduskarakteristiku s.o võimenduse sagedussõltuvuse kujust K K0 0,7K 0,7K 0 0 20kHz f 20HzJOONIS 7.2. a) Madalsagedus- ehk helisagedusvõimendid
annaabi.ee 
