Transcript LABO 4 : De functiegenerator

De functiegenerator 1 / 6
LABO 4 : De functiegenerator
1. Doelstellingen
Na het uitvoeren van de proeven :
•
•
•
kan je de functiegenerator gebruiken.
begrijp je het begrip duty - cycle.
kan je de duty – cycle van een signaal instellen en aflezen.
2. Algemeenheden
2.1. Karakteristiek van een LED
Eerder zagen we reeds dat een LED een licht emitterende diode is. Een diode heeft een
kathode en anode. We gaan met de multimeter kathode en anode bepalen.
Zet de multimeter in de stand
. Als we de diode nu doormeten meten we
Diode in doorlaat
de geleidingsspanning
Diode in sper
oneindig
Plaats een rode LED in serie met een weerstand ( 1 kΩ ) en sluit de
gelijkspanningsvoeding zo aan dat de LED is doorlaat is gepolariseerd. Stel de
volgende gelijkspanningen in : 1V, 3V, 6V, 9V, 12V. Meet voor elke ingestelde
gelijkspanning de spanning over de LED en over de weerstand (Let op de massa’s).
Schakeling: Teken de schakeling met aanduiding van de meetkanalen van de scoop.
Vul onderstaande meettabel aan met de bovenvermelde bronspanningen:
DC –bronspannning (V)
1V
3V
6V
9V
12 V
ULED (V)
Labo elektrische meettechniek 1PBA ELO/ELT
UR (V)
Berekening Idiode (mA)
KHLim Dept IWT
De functiegenerator 2 / 6
Welke spanning staat over de LED indien men deze omkeert (meet eventueel maar leg
maximaal 5V aan)? ________________________
Maak een schets van de karakteristiek van de rode LED. Schets in een andere kleur de
karakteristiek die je verwacht van een groene LED zonder deze op te meten.
Grafiek:
Idiode (mA)
Udiode (V)
2.2. Blokspanningen
Op je functiegenerator zijn er 2 knoppen voor blokspanning. Leg blokspanning 1 aan
met een door jezelf te kiezen frequentie en spanning. Teken deze over in het
onderstaande scoopbeeld.
Druk vervolgens op de knop blokspanning 2 en teken dit signaal op hetzelfde
scoopbeeld in een andere kleur. Welke instelling dien je te kiezen voor de
ingangsversterker: AC / AC + DC?
Wat is het verschil tussen beide blokspanningen?
Labo elektrische meettechniek 1PBA ELO/ELT
KHLim Dept IWT
De functiegenerator 3 / 6
Time/div
Volt/div CHI
Volt/div CHII
Mode
…..… ……..s/div …..… …..…V/div …..… …..…V/div ………
..…… …..…s/div …..… …..…V/div …..… …..…V/div ……….
2.3. Lichtintensiteit in functie van de frequentie
Vervang de weerstand van 1kΩ uit opgave 2.1 door een van 330Ω en voed deze
schakeling met een blokspanning van 0 – 5 V (let op welke blokspanning je kiest!)
Doe dit voor 2 verschillende frequenties (vb 500, 10000 Hz)
Meet met de scoop gelijktijdig de aangelegde spanning en de spanning over de LED.
Wijzig de stand van de AC/DC knop. Welke stand moeten we nemen om het juiste
beeld op te meten? _______________
Teken de scoopbeelden voor beide frequenties op.
Labo elektrische meettechniek 1PBA ELO/ELT
KHLim Dept IWT
De functiegenerator 4 / 6
Time/div
Volt/div CHI
Volt/div CHII
…….. ……...s/div …..… ………V/div ……… …..…V/div
Wat kunnen we besluiten i.v.m. de intensiteit van de LED bij verschillende frequenties?
2.4. Lichtintensiteit in functie van de duty-cycle
We nemen terug de schakeling van vorige opdracht en leggen nu een blokspanning
aan van 6Vmax met een frequentie van ± 1000 Hz.
Druk op de knop pulse w en verdraai de draaiknop linksom en rechtsom. Indien je geen
verschil ziet op je scoopbeeld, stel je scoop dan in op de andere blokspanning en
herhaal bovenstaande.
Hoe stellen we de AC/DC knop van de scoop in om een juist beeld te bekomen? ____
Verdraai de knop en bemerk wat met de lichtintensiteit van de LED gebeurt.
Wat zie je?
______________________________________________________________________
Met de instelling pulse w passen we de duty-cyle van het signaal aan.
Labo elektrische meettechniek 1PBA ELO/ELT
KHLim Dept IWT
De functiegenerator 5 / 6
De duty-cycle wordt als volgt bepaald:
δ = 100% tijd aan / totale tijd = 100% TON/T = 100% TON/(TON + TOFF) (uitgedrukt in %)
waarbij: TON gelijk is aan dat deel van de periode waarbij het signaal
hoog is (of stijgt bij een zaagtandspanning).
TOFF gelijk is aan dat deel van de periode waarbij het signaal
laag is (of daalt bij een zaagtandspanning).
T gelijk is aan de periode.
TON
TOFF
T
1.
2.
3.
Maak dezelfde tekeningen naast bovenstaande maar dan met een driehoekspanning
hierbij is TON het stijgende signaal, TOFF het dalende signaal.
Er zijn drie mogelijkheden om de duty-cycle van een signaal aan te passen:
1. TON (en TOFF) wijzigen bij constante periode (frequentie blijft ct. bij verdraaiing
knop)
2. TON wijzigen bij constante TOFF (frequentie blijft niet ct. bij verdraaiing knop)
stijgt of daalt de frequentie bij stijgende Ton? ___________________
3. TOFF wijzigen bij constante TON (frequentie blijft niet ct. bij verdraaiing knop)
stijgt of daalt de frequentie bij stijgende TOFF? ___________________
Op welk principe is onze functiegenerator gebaseerd? _______
Labo elektrische meettechniek 1PBA ELO/ELT
KHLim Dept IWT
De functiegenerator 6 / 6
Leg met je eigen woorden uit wat duty-cycle is.
2.5. Instellen van de duty-cycle
Leg een blokspanning aan van 6Vtt – 200 Hz gesuperponeerd op een gelijkspanning
van –3V. Stel de duty – cycle in op 30%.
Teken dit signaal op.
TIP:
1. Regel eerst de duty – cycle af bij zulk een frequentie dat deze zeer nauwkeurig
instelbaar is.
2. Regel vervolgens de frequentie af en controleer de frequentie op het scoopbeeld!
Controle :
Time/div
Volt/div CHI
Volt/div CHII
…….. ……...s/div …..… ………V/div ……… …..…V/div
2.6. Instellen van de duty-cycle
Stel nu een duty – cycle in van 70% bij dezelfde frequentie. (Controleer frequentie!)
Teken dit signaal ook op in het voorgaande scoopbeeld.
Labo elektrische meettechniek 1PBA ELO/ELT
KHLim Dept IWT