PRACOWNIA ELEKTRONICZNA
S2NPN
Prowadzący: mgr inż. Jarosław Jurzyk
Małgorzata Szpak
Sem V, gr. IS2
rok 2007/2008
1. Schemat układu pomiarowego
2. Wykaz elementów, i ich wartośći
l Rezystory
R1=560Ω
R2=560Ω
R3=1,5kΩ
R4=820Ω
R5=680Ω
R6=680Ω
R7=1kΩ
R8=560Ω
R9=430Ω
R10=180Ω
R11=680Ω
Tranzystory
T1=BC107
T2=BC107
T3=BC107
T4=BC107
T5=BC107
T6=BC177
Kondensatory
C1=100 μF
C2= 150 nF
C3= 100 μF
Diody
D1= LED (czerwona)
D2= 6V1(4V3)
D3=LED (zielona)
Potencjometr
P1= 1 kΩ P2=1kΩ P3=1kΩ
2. Wstęp teoretyczny
Przerzutniki Schmitta (ang. Schmitt trigger) zawdzięczają swą nazwę wynalazcy, O. H. Schmittowi. Są wytwarzane w postaci monolitycznych (scalonych) komparatorów lub mogą być łatwo realizowane na wzmacniaczach operacyjnych. Poziomy progowe napięć można regulować poprzez zmianę stosunku dwóch rezystancji.
Przerzutnik Schmitta ma w obwodzie wejściowym dwa progi przełączania, przy których wyjście zmienia stan na przeciwny. Osiągnięcie przez napięcie wejściowe określonego progu zależy od kierunku zmiany tego napięcia. Dla napięcia narastającego obowiązuje próg górny, dla opadającego - dolny. Odległość między progami określa się mianem szerokości pętli histerezy.
Przerzutniki Schmitta wykorzystują histerezę w celu ochrony przed szumem, który w przeciwnym wypadku mógłby powodować ciągłe przełączanie między dwoma przeciwnymi stanami w sytuacji, gdy sygnał wejściowy oscyluje wokół poziomu progowego.
Przerzutnik Schmitta jest rodzajem przerzutnika bistabilnego zmieniającego swój stan, gdy napięcie wejściowe przekracza określone wartości U1 i U2, przy czym U1 > U2.
Jeżeli wzrastające napięcie wejściowe przekracza U1 to przerzutnik zmienia stan na przeciwny. Natomiast powraca do stanu wyjściowego, gdy napięcie wejściowe spada poniżej wartości U2.
Wzmacniacz operacyjny o dużym wzmocnieniu może posłużyć jako układ do porównywania napięć. W zależności od polaryzacji wejściowego napięcia - wyjście wzmacniacza nasyca się w pobliżu ujemnego lub dodatniego napięcia zasilania, albo zbliża się do zera w przypadku gdy napięcia wejściowe są sobie równe z dokładnością do ułamka miliwolta (rys 20 w pkt. 10). Wzmacniacze operacyjne mogą być w podobny sposób wykorzystywane do budowy układów przerzutnikowych. Przekształcenie wzmacniacza na przerzutnik bistabilny polega na wprowadzeniu pętli dodatniego sprzężenia zwrotnego
Podstawową wadą przerzutników ze wzmacniaczami operacyjnymi jest ich znaczna bezwładność, wynikająca ze złożonej, wielostopniowej struktury wzmacniacza, który nie jest na ogół optymalizowany z punktu widzenia przełączania. W praktyce bezwładność ta przejawia się dużym czasem opóźnienia (kilkadziesiąt ns) i powolnym narastaniem napięcia na wyjściu, co jest związane z ograniczoną maksymalną szybkością zmian tego napięcia. Z tych względów przerzutniki bistabilne ze wzmacniaczami operacyjnymi nie mogą być wykorzystywane w szybkich układach impulsowych, są natomiast niezastąpione jako precyzyjne dyskryminatory regeneracyjne ze względu na małe napięcie niezrównoważenia, dobrą kompensację temperaturową i dużą rezystancję wejściową wzmacniaczy scalonych.
WNIOSKI
W wyżej przedstawionym układzie, znajdują się trzy potencjometry. Moim zadaniem było sprawdzić jak będzie się zachowywał układ w chwili trzech różnych ustawień potencjometrów. Początkowo zauważyłam, iż w układzie przy przyłożeniu sondy do tranzystorów możemy zaobserwować cztery rodzaje powstałych wykresów ( ich obrazy zostały załączone na papierze milimetrowym ). Mierzyłam układ w trzech ustawieniach potencjometrów(ustawienie potencjometru maksymalnie w lewo, maksymalnie wprawo oraz w ustawieniu optymalnym czyli środkowym). Po wykonaniu pomiarów doszłam do pewnych wniosków:
W ustawieniu potencjometru w pozycji środkowej zauważamy iż zachodzą takie same proporcje.
Kolejnym wnioskiem jest to iż układ generuje impuls trójkątny, prostokątny lub "trapezopodobny"
inf4