A Bode -diagram egy grafikon, amely leírja, hogyan reagál az áramkör a különböző frekvenciákra. Ez azt mutatja például, hogy az erősítő gyenge basszus (alacsony frekvenciájú) választ ad. A mérnökök ezeket a diagramokat használják saját terveik jobb megértéséhez, alkatrészek kiválasztásához egy új konstrukcióhoz, vagy annak megállapításához, hogy az áramkör instabillá válhat -e, ha nem megfelelő frekvenciákat alkalmaznak.
Lépések
8. rész: Részletes meghatározás
Amint azt korábban említettük, a Bode -diagram egy grafikon, amely leírja, hogyan reagál az áramkör a különböző frekvenciákra. A Bode -diagram kifejezetten az áramkör nyereségét mutatja a frekvencia tekintetében. Valójában két grafikonból áll: egy nagyságrendű válaszból és egy fázisválaszból. Ennek illusztrálására az alábbi Bode -diagram látható:
A feszültségnövekedés decibelben a következő:
G_dB = 20*〖log〗 _10 (Vout/Vin).
A pozitív erősítés erősítést jelent, a negatív erősítés pedig csillapítást. Tehát ha egy áramkörnek 1 voltos Voutja és √2 voltos Vinje (feszültségcsökkenés) lenne, akkor a nyereség a következő lenne:
G_dB = 20 〖*log〗 _10 (1/√2) =-3 dB.
Ez a -3 dB jelzés fontos, mivel azt jelzi, hogy az áramkör kimeneti teljesítménye (nem feszültség!) Pontosan fele a bemeneti teljesítményének.
A fázisdiagram leírja, hogy a különböző frekvenciák viszonylag rövidebb vagy hosszabb ideig tartanak az áramkörön. Bármely frekvencia, amelynek fázisolvasása -180º vagy –π radián, instabil lesz ezen a frekvencián.
Ha Bode -diagramot szeretne létrehozni egy meglévő áramkörből, tesztelje az áramkört egy frekvenciatartományban. Ez a tartomány az adott alkalmazástól, például hang- vagy adatátviteltől függ. Stimulálja az áramkör bemenetét egy egyszerű szinuszhullámmal az érdeklődési frekvenciákon. Mérje meg a bemenetet és a kimenetet oszcilloszkóppal, és hasonlítsa össze a kettő közötti különbséget. Rögzítse ezeket a különbségeket egy táblázatban, majd grafikonozza őket a végső Bode -diagram megjelenítéséhez. Az adatok tetszés szerint táblázhatók és ábrázolhatók kézzel.
[Szerk. megjegyzés: Néhány szám hiányzik ebből az oktatóanyagból. Ha tudja, mit kell hozzáadnia, használja a képösszegző eszközt a megfelelő ábrák feltöltéséhez.]
2. rész a 8 -ból: A berendezés csatlakoztatása
1. lépés: Ellenőrizze, hogy a funkciógenerátor és az oszcilloszkóp a legközelebbi hálózati aljzathoz van -e csatlakoztatva
2. lépés Csatlakoztassa az első szondát a funkciógenerátor jobb alsó sarkában található „50 Ω OUTPUT” csatlakozóhoz
- a. Csatlakoztassa a piros pozitív vezetéket az áramkör bemeneti csatlakozójához.
- b. Csatlakoztassa a fekete negatív vezetéket az áramkör földelő csatlakozójához.
3. lépés Csatlakoztassa a második szondát az oszcilloszkóp elején található „CH 1” csatlakozóhoz
- a. Csatlakoztassa a piros pozitív vezetéket az áramkör bemeneti csatlakozójához.
- b. Csatlakoztassa a fekete negatív vezetéket az áramkör földelő csatlakozójához.
4. lépés Csatlakoztassa a harmadik szondát az oszcilloszkóp elején található „CH 2” csatlakozóhoz
- a. Csatlakoztassa a piros pozitív vezetéket az áramkör kimeneti csatlakozójához.
- b. Csatlakoztassa a fekete negatív vezetéket az áramkör földelő csatlakozójához (kivéve, ha a TA laboratórium másképp rendelkezik).
5. lépés. Győződjön meg arról, hogy a kábelek nem lógnak a munkaterület peremén
6. lépés: Ellenőrizze a csatlakozásokat
Ezeknek az 1. ábrán láthatónak kell lenniük.
1. ábra - A berendezés csatlakoztatása
3. rész a 8 -ból: Kapcsolja be a berendezést
1. lépés: Nyomja meg a bekapcsológombot („O/I”) az oszcilloszkóp felső oldalán
2. lépés: Nyomja meg a „POWER” gombot a funkciógenerátor jobb felső sarkában
3. lépés: Miután a berendezés elvégezte az öntesztet, hasonlítania kell a 2. ábrán láthatóhoz (ebben a lépésben látható)
4. rész a 8 -ból: Állítsa be a funkciógenerátor frekvenciáját és amplitúdóját
1. lépés: Nyomja meg a „FREQ
”A funkciógenerátoron. A gomb feletti lámpa kigyullad. A képernyőnek hasonlónak kell lennie az ebben a lépésben látható ábrához.
Lépés 2. Állítsa be a frekvenciát a legalacsonyabb, tesztelni kívánt frekvenciára, a kezdőfrekvenciára
Ezt megteheti a funkciógenerátor nagy tárcsájával, vagy a kijelző alatti négy funkciógombbal. A „- val +” jelzésű gombok megváltoztatják a kurzor alatti számjegyet, a „” gombok pedig a kurzort mozgatják.
3. lépés: Nyomja meg az „AMPL
”A funkciógenerátoron. A gomb feletti lámpa kigyullad. A képernyőnek most az 5. ábrához kell hasonlítania.
4. lépés Állítsa be az amplitúdót a vizsgált áramkör laboratóriumi eljárásában megadott feszültségre ugyanazokkal a tárcsákkal vagy funkciógombokkal
Vegye figyelembe, hogy ez a Vpp, a csúcs-csúcs feszültség. A hullám maximális (pozitív) és minimális (negatív) feszültsége a csúcs-csúcs feszültség fele lesz.
5. lépés: Nyomja meg a funkciógenerátor „OUTPUT” gombját
A gomb bal oldalán lévő lámpa kigyullad.
5. rész a 8 -ból: Állítsa be az oszcilloszkóp ablakát
1. lépés: Nyomja meg az oszcilloszkóp jobb felső sarkában található „DEFAULT SETUP” gombot
Kijelzőjének hasonlónak kell lennie a 6. ábrához. A hullám megjelenhet a kijelzőn, vagy csak zajt mutathat. A következő lépések fókuszba helyezik.
2. lépés: Nyomja meg az „AUTOSET” gombot az oszcilloszkóp jobb felső sarkában
Kijelzőjének hasonlónak kell lennie a 7. ábrához, és a hullámoknak fókuszban kell megjelenniük.
Lépés 3. Nyomja meg felülről a második funkciógombot
Ez azt mondja az oszcilloszkópnak, hogy a hullám egyetlen periódusát jelenítse meg. A kijelzőnek úgy kell kinéznie, mint a 7. ábrán.
Az oszcilloszkóp funkciógombok a kijelző jobb oldalán találhatók
4. lépés: Nyomja meg a „MÉRÉS” gombot az oszcilloszkóp felső közepén
Megjelenik az alapértelmezett mérési képernyő, mint a 8. ábrán.
5. lépés Az első mérés kiválasztásához nyomja meg az oszcilloszkóp felső funkciógombját
Nyomja meg a „Forrás” feliratú felső funkciógombot, amíg a „CH1” felirat megjelenik. Nyomja meg a második funkciógombot a „Típus” feliratú felülről, amíg a „Freq” felirat meg nem jelenik. A kijelzőnek úgy kell kinéznie, mint a 9. ábrán. Nyomja meg az alsó funkciógombot a visszalépéshez.
6. lépés Nyomja meg felülről a második funkciógombot a második mérés kiválasztásához
Nyomja meg a „Forrás” feliratú felső funkciógombot, amíg a „CH1” felirat megjelenik. Nyomja meg a második szoftvergombot a „Típus” feliratú felülről, amíg a „Pk-Pk” meg nem jelenik. A kijelzőnek úgy kell kinéznie, mint a 10. ábrán. A visszalépéshez nyomja meg az alsó funkciógombot.
Lépés 7. Nyomja meg felülről a harmadik funkciógombot a harmadik mérés kiválasztásához
Nyomja meg a „Forrás” feliratú felső funkciógombot, amíg a „CH2” felirat megjelenik. Nyomja meg a második funkciógombot a „Típus” feliratú felülről, amíg a „Freq” felirat meg nem jelenik. A kijelzőnek úgy kell kinéznie, mint a 11. ábrán. A visszalépéshez nyomja meg az utolsó funkciógombot (felülről az ötödiket).
Lépés 8. Nyomja meg felülről a negyedik funkciógombot a negyedik mérés kiválasztásához
Nyomja meg a „Forrás” feliratú felső funkciógombot, amíg a „CH2” felirat megjelenik. Nyomja meg a második szoftvergombot a „Típus” feliratú felülről, amíg a „Pk-Pk” meg nem jelenik. A kijelzőnek úgy kell kinéznie, mint a 12. ábrán. A visszalépéshez nyomja meg az alsó funkciógombot.
9. lépés: Forgassa el a „HORIZONTAL SEC/DIV” gombot kissé az óramutató járásával ellentétes irányba, amíg egyszer kattan
A kijelzőn most több periódust kell megjelenítenie, mint a 13. ábrán. az igazi olvasmányhoz.
10. lépés: Nyomja meg az oszcilloszkóp felső középső részén található „CURSOR” gombot
Az alapértelmezett képernyőnek úgy kell kinéznie, mint a 14. ábrán.
11. lépés: Nyomja meg a „Soft” melletti felső funkciógombot, amíg az „Time” felirat megjelenik
A képernyő jobb oldali oszlopának közepén az érdeklődésünk szerinti értékek láthatók: Δt és ΔV. Ez alatt az 1. és 2. kurzor értékei láthatók.
6. rész a 8 -ból: A munkalap létrehozása az adatok rögzítésére
1. lépés: Nyissa meg a laboratóriumi számítógépen az Excel programot, és indítson új táblázatot
Címkézze meg a „Frekvencia”, „Vin”, „dV”, „Vout”, „Késleltetés”, „Fázis” és „Erősítés” oszlopokat.
2. lépés. A „Frekvencia” alatt adja meg a tesztelni kívánt frekvenciákat (lásd a laboratóriumi eljárásokat)
3. lépés: A D2 cella „Vout” alatt írja be ezt a képletet:
= B2+C2
4. lépés: Nyomja meg a visszatérést
A „= B2+C2” nullává változik, mivel semmit nem írtunk be a B2 -be vagy a C2 -be.
5. lépés: Nyomja meg a Ctrl+D billentyűkombinációt, majd térjen vissza
A képlet a D2 -ből a D3 -ba kerül átmásolásra, az Excel pedig automatikusan megváltoztatja a képletet „= B3+C3” -ra. Tartsa lenyomva a Ctrl+D billentyűkombinációt, majd térjen vissza, amíg ki nem tölti az egyes frekvenciák oszlopát.
6. lépés: Az F2 cella „Fázis” alatt írja be ezt a képletet:
= 2*pi ()*A2*E2
7. lépés: Nyomja meg a visszatérést
Nyomja meg a Ctrl+D billentyűkombinációt, majd térjen vissza, mint korábban, hogy kitöltse az oszlopot.
8. lépés: A G2 cella „Nyereség” alatt írja be ezt a képletet:
= 20*log10 (D2/B2)
9. lépés: Nyomja meg a visszatérés gombot
Nyomja meg a Ctrl+D billentyűkombinációt, majd térjen vissza, mint korábban, hogy kitöltse az oszlopot. Egyelőre figyelmen kívül hagyja a hibákat.
10. lépés. Mentse el ezt a munkalapot sablonként való használatra
Használhatja a következő alkalommal, amikor Bode -diagramot kell létrehoznia, így kihagyhatja a 6. részt.
7. rész a 8 -ból: A Bode -diagramhoz tartozó adatok lekérése
1. lépés. Az oszcilloszkópnak továbbra is a kurzor kijelzőjén kell lennie az 5. rész végétől
Ha nem, nyomja meg a "CURSOR" gombot az oszcilloszkóp felső közepén.
2. lépés: A hullám nagyításához forgassa el a „VÍZSZINTES SEC/DIV” gombot, hogy egyetlen periódus jelenjen meg
Lépés 3. Nyomja meg a negyedik funkciógombot felülről a Kurzor 1 kiválasztásához
4. lépés A kurzor mozgatásához forgassa el az oszcilloszkóp tetején található „többfunkciós” gombot
A gomb nincs címkézve, és közvetlenül a „PRINT” gomb felett található.
5. lépés. Helyezze a kurzort úgy, hogy egy vonalba kerüljön a CH1 hullám legtetejével (felső, narancssárga)
6. lépés Nyomja meg az utolsó funkciógombot (felülről ötödik) a 2. kurzor kiválasztásához
7. lépés: A kurzor mozgatásához forgassa el az oszcilloszkóp közepén található „többfunkciós” gombot
Helyezze a kurzort úgy, hogy egy vonalba kerüljön a CH2 hullám legmagasabb pontjával (alsó, kék).
8. lépés. Táblázatában rögzítse adatait:
- a. Vin - a feszültség leolvasása a kurzor 1 alatt (820 mV a fenti példában; jegyezze fel ezt 0,820 értékként a táblázatba)
- b. dV - a ΔV mellett leolvasott érték (20,0 mV a fenti példában; jegyezze fel ezt 0,020 értékként a táblázatba)
- c. Késleltetés - a leolvasás az Δt mellett (160,0 µs a fenti példában; jegyezze fel ezt 0,000160 értékként a táblázatba).
8. rész a 8 -ból: A Bode -diagram létrehozása
1. lépés. A Gain diagramhoz:
Itt írjon be egy lépést, majd kattintson az 1. Válassza ki a Gyakoriság és az Erősítés oszlopokat.
2. lépés: Kattintson a „Beszúrás” gombra, és keresse meg a „Scatter Chart” opciót
3. lépés: Kattintson jobb gombbal a függőleges tengelyre, és válassza a „Tengely formázása…” lehetőséget
4. lépés: Kattintson a „Logaritmikus skála” gombra
5. lépés: Kattintson jobb gombbal a vízszintes tengelyre, és válassza a „Tengely formázása…” lehetőséget
6. lépés: Kattintson a „Logaritmikus skála” gombra
7. lépés: A fázisdiagramhoz:
Válassza ki a Gyakoriság és az Erősítés oszlopokat.
8. lépés. Írjon be itt egy lépést, majd kattintson a „Beszúrás” gombra, és keresse meg a „Szóródiagram” opciót
9. lépés: Kattintson a jobb gombbal a vízszintes tengelyre, és válassza a „Tengely formázása…” lehetőséget
10. lépés. Kattintson a „Logaritmikus skála” gombra
Tippek
-
Ha a kijelző továbbra is zajosnak vagy szabálytalannak tűnik, ellenőrizze az alábbiakat:
- a. Ellenőrizze, hogy a funkciógenerátor kimenete be van -e kapcsolva (3. rész, 5. lépés).
- b. Ellenőrizze, hogy nem oldódtak-e ki kábelek vagy csatlakozók (1. rész, 1-4. lépés).
- c. Kalibrálja a szondákat (erről kérjen utasításokat a TA -tól).
- d. Próbáljon ki másik kábelt (1. rész, 1-4. lépés), mert a kábel megsérülhet.
- Ne feledje, hogy ezek a kurzor leolvasások mind a „Forrás” alatt felsorolt csatornára vonatkoznak. Azt is vegye figyelembe, hogy a forráscsatorna megváltoztatása mindkét kurzort egyszerre érinti. Az oszcilloszkóp nem teszi lehetővé, hogy minden csatornának saját kurzort adjunk. Ne vegye fel véletlenül az 1. kurzort CH1 -ként és a 2. kurzort CH2 -ként a laboratóriumi adataiba!
