MIKE GÁBOR - PWM-ÁRAMKÖR MŰSZERES MÉRÉSE
II. szint
1. ábra A PWM-áramkör mérőpanel kapcsolási rajza
2. ábra A PWM-áramkör mérőpanel beültetési rajza
SZINUSZOS OSZCILLÁTOROK: SZINTETIZÁLT SZINUSZOS ÁRAMKÖRÖK – MÉRÉSI UTASÍTÁS
1/6
MIKE GÁBOR - PWM-ÁRAMKÖR MŰSZERES MÉRÉSE
II. szint
3. ábra A PWM-áramkör mérőpanel fényképe Nyomókapcsolók balról jobbra: K1: K2: K3: K4:
„gyors”, amennyiben a frekvencialéptetéssel együtt nyomva tartjuk, akkor nagyobb frekvencialéptékkel lépteti fel-, illetve lefelé a kimeneti frekvenciát. „frekvencia le”, frekvencialéptetés, csökkentés. „frekvencia fel”, frekvencialéptetés, növelés. „kalibrációs”, a tápfeszültség csatlakoztatásakor a kapcsolót nyomva tartva, a mikrokontroller 18. lábán 1MHz-es kalibrációs jel jelenik meg. Ebben az esetben a C2 trimmerkondenzátorral beállítható a pontos érték.
A mérésekhez szükséges műszerek: – laboratóriumi tápegység; – oszcilloszkóp; – frekvenciamérő; – feszültségmérő (nagy bemeneti ellenállású); – digitális multiméter; – ajánlott a digitális oszcilloszkóp (alkalmas jelalak vizsgálatára, frekvenciamérésre, feszültségmérésre); – ajánlott műszer továbbá a torzításmérő.
SZINUSZOS OSZCILLÁTOROK: SZINTETIZÁLT SZINUSZOS ÁRAMKÖRÖK – MÉRÉSI UTASÍTÁS
2/6
MIKE GÁBOR - PWM-ÁRAMKÖR MŰSZERES MÉRÉSE
1. FELADAT:
II. szint
A kimeneti jelalak vizsgálata
a) Állítsa össze a 4. ábra szerinti mérőkört, 10V-os tápfeszültség mellett! b) A K2, K3 (valamint a K1) kapcsolók segítségével vegye fel a frekvencia-amplitúdó karakterisztikát! c) Mérje meg a jel harmonikus torzítását! d) Értékelje a mérési eredményeket: Mi eredményezheti azt, hogy a jelfrekvenciát növelve a jel amplitúdója csökkenő tendenciát mutat? Hasonlítsa össze a harmonikus torzítás értékét egy Wien-hidas oszcillátor torzításával!
C12 R2
C6
R3
C2 R1
+Ut
= ~
PWM MP Q1
L1
test
mikrovezérlő C5
A
Uki
V K1
K2
K3
K4
gyors
frekv. le
frekv. fel
kalibr.
Frekv. mérő
test
4. ábra
SZINUSZOS OSZCILLÁTOROK: SZINTETIZÁLT SZINUSZOS ÁRAMKÖRÖK – MÉRÉSI UTASÍTÁS
3/6
MIKE GÁBOR - PWM-ÁRAMKÖR MŰSZERES MÉRÉSE
2. FELADAT:
II. szint
A kimeneti jelalak vizsgálata (számítógépes analízis)
Az 1. feladat méréseit számítógép segítségével is el lehet végezni. Ehhez szükség lesz egy PC-re és egy jó minőségű, asztali gépbe szerelt hangkártyára, vagy külső, ugyancsak jó minőségű (USB-s) hangkártyára. A mérésekhez szükséges műszerek: laboratóriumi tápegység; személyi számítógép; hangkártya; Visual Analyzer 2011, ingyenes spektrum-analizátor szoftver. a) Állítsa össze az 5. ábra szerinti mérőkört, a tápfeszültség 10V-os legyen! b) A jelútba iktatott potenciométeres feszültségosztóval állítson be 775mVeff (2200mVpp) feszültséget, melyet a hangkártya bemenetére csatol! c) A Visual Analyzer 2011 szoftver segítségével jelenítse meg a jel spektrumát, majd mentse el annak ernyőképét! Jegyezze fel a harmonikus torzítás értékét! d) Értékelje a mérési eredményeket: Hasonlítsa össze a jel spektrumképét egy Wien-hidas oszcillátoréval (6. ábra)!
C12 R2
C6
R3
C2
+Ut
L1
~
test
mikrovezérlő C5
Uki K1
K2
K3
K4
gyors
frekv. le
frekv. fel
kalibr.
Fesz. osztó (10kohm)
USB
PWM MP R1 Q1
PC
=
Hangkártya
test 5. ábra
6. ábra
SZINUSZOS OSZCILLÁTOROK: SZINTETIZÁLT SZINUSZOS ÁRAMKÖRÖK – MÉRÉSI UTASÍTÁS
4/6
MIKE GÁBOR - PWM-ÁRAMKÖR MŰSZERES MÉRÉSE
3. FELADAT:
II. szint
A PWM- és kimeneti jelalak együttes vizsgálata
e) Jelenítse meg a PWM- és a kimeneti jelalak oszcillogramját, kétsugaras oszcilloszkóppal! f) Értékelje a látottakat! Hogyan aránylik a kimeneti jel (Uki) szintje a PWM-jel kitöltési tényezőjéhez?
C12 R2
C6
R3
C2 R1
+Ut
= ~
PWM MP Q1
L1
test
mikrovezérlő C5
A
Uki Frekv. mérő
V K1
gyors
K2
K3
K4
frekv. le
frekv. fel
kalibr.
test
B
7. ábra
SZINUSZOS OSZCILLÁTOROK: SZINTETIZÁLT SZINUSZOS ÁRAMKÖRÖK – MÉRÉSI UTASÍTÁS
5/6
MIKE GÁBOR - PWM-ÁRAMKÖR MŰSZERES MÉRÉSE
II. szint
8. ábra a Visual Analyzer 2011 szoftver ernyőképe
9. ábra a potenciométeres feszültség-osztó kapcsolási rajza
SZINUSZOS OSZCILLÁTOROK: SZINTETIZÁLT SZINUSZOS ÁRAMKÖRÖK – MÉRÉSI UTASÍTÁS
6/6
