Lab 1 Innføring i simuleringsprogrammet PSpice

Like dokumenter
Lab 2 Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator

Lab 7 Operasjonsforsterkere

Lab 6 Klokkegenerator, tellerkretser og digital-analog omformer

Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator

Praktiske målinger med oscilloskop og signalgenerator Vi ser på likerettere og frekvensfilter

Lab 3: AC og filtere - Del 1

UKE 5. Kondensatorer, kap. 12, s RC kretser, kap. 13, s Frekvensfilter, kap. 15, s og kap. 16, s.

Kondensator. Symbol. Lindem 22. jan. 2012

Innføring i simuleringsprogrammet PSpice

Lab 5 Enkle logiske kretser - DTL og 74LS00

Kondensator - Capacitor. Kondensator - en komponent som kan lagre elektrisk ladning. Symbol. Kapasitet, C. 1volt

Kondensator - Capacitor. Kondensator - en komponent som kan lagre elektrisk ladning. Symbol. Kapasitet, C = 1volt

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2018

UKE 5. Kondensatorer, kap. 12, s RC kretser, kap. 13, s Frekvensfilter, kap. 15, s kap. 16, s

Bruk av Pspice for windows ved tegning og simulering av lavpassfilter, høypassfilter og diodelikeretter.

Lab 8 Resonanskretser, serie og parallell. Båndbredde (B W ) og Q-faktor.

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

UNIVERSITETET I OSLO

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

FYS1210 Løsningsforslag Eksamen V2015

Forelesning nr.7 IN 1080 Elektroniske systemer. Spoler og induksjon Praktiske anvendelser Nøyaktigere modeller for R, C og L

UNIVERSITETET I OSLO.

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 våren 2010

Ny og utsatt eksamen i Elektronikk 28. Juli Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

FYS Forslag til løsning på eksamen våren 2014

g m = I C / V T g m = 1,5 ma / 25 mv = 60 ms ( r π = β / g m = 2k5 )

Universitetet i Oslo FYS Labøvelse 1. Skrevet av: Sindre Rannem Bilden Kristian Haug

Rapport TFE4100. Lab 5 Likeretter. Eirik Strand Herman Sundklak. Gruppe 107

EKSAMEN Løsningsforslag Emne: Fysikk og datateknikk

Forelesning nr.7 INF 1411 Elektroniske systemer. Tidsrespons til reaktive kretser Integrasjon og derivasjon med RC-krester

En del utregninger/betraktninger fra lab 8:

Prøveeksamen 1. Elektronikk 8.feb Løsningsforslag

7.3 RESISTANS - SPOLE - KONDENSATOR KOPLET I KOMBINASJONER 7.3 RESISTANS - SPOLE - KONDENSATOR KOPLET TIL VEKSELSTRØM I KOMBINASJONER

Forslag til løsning på eksamen i FYS1210 våren 2005 side 1. Fig.1 viser et nettverk med to 9 volt batterier og 4 motstander, - alle på 1kΩ.

Fasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) A) B) Figur 1

UNIVERSITETET I OSLO.

LABORATORIERAPPORT. RL- og RC-kretser. Kristian Garberg Skjerve

Forslag til løsning på eksamen i FY Forslag til løsning på eksamen i F -IN 204 og FY108 våren 2003.

UNIVERSITETET I OSLO.

Forslag til løsning på eksamen FYS1210 V-2007 ( rev.2 )

Fasit og sensorveiledning eksamen INF1411 våren Oppgave 1 Strøm, spenning, kapasitans og resistans (Vekt 20 %) A) B) Figur 1

LABORATORIERAPPORT. Halvlederdioden AC-beregninger. Christian Egebakken

TRANSISTORER Transistor forsterker

INF1411 Obligatorisk oppgave nr. 5

Forslag til løsning på eksame n FY-IN 204 våren 2002

DIODER OG LIKERETTERER

Ny/Utsatt eksamen i Elektronikk 2. August Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

01-Passivt Chebychevfilter (H00-4)

INF1411 Obligatorisk oppgave nr. 4

UNIVERSITETET I OSLO.

UNIVERSITETET I OSLO.

Eksamen i Elektronikk 24. Mai Løsningsforslag Knut Harald Nygaard

Kondensator - Capacitor. Kondensator - en komponent som kan lagre elektrisk ladning. Symbol. Kapasitet, C = 1volt

Tidsbase og triggesystem. Figur 1 - Blokkskjema for oscilloskop

LABORATORIEØVELSE B FYS LINEÆR KRETSELEKTRONIKK 1. LAPLACE TRANSFORMASJON 2. AC-RESPONS OG BODEPLOT 3. WIENBROFILTER

Lab 4. Dioder og diode kretser

«OPERASJONSFORSTERKERE»

TRANSISTORER Transistor forsterker

Eksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK. Lørdag 5. juni Tid. Kl LØSNINGSFORSLAG

Forelesning nr.7 INF 1411 Elektroniske systemer. Tidsrespons til reaktive kretser Integrasjon og derivasjon med RC-krester

Forelesning nr.5 INF 1411 Elektroniske systemer. RC-kretser

UNIVERSITETET I OSLO

g m = I C / V T g m = 1,5 ma / 25 mv = 60 ms ( r π = β / g m = 3k3 )

g m = I C / V T = 60 ms r π = β / g m = 3k3

Av denne ligningen ser vi at det bare er spenning over spolen når strømmen i spolen endrer seg.

LF - anbefalte oppgaver fra kapittel 2

Forelesning nr.5 IN 1080 Mekatronikk. RC-kretser

Forelesning nr.5 INF 1411 Elektroniske systemer. RC-kretser

INF1411 Oblig nr. 4 Vår 2011

Løsningsforslag Elektronikk 1 (LO342E) høst 2006 eksamen 1. desember, 3timer

HALVLEDER-DIODER Karakteristikker Målinger og simuleringer

FYS1210. Repetisjon 2 11/05/2015. Bipolar Junction Transistor (BJT)

Oppgave 3 -Motstand, kondensator og spole

Elektrolaboratoriet RAPPORT. Oppgave nr. 1. Spenningsdeling og strømdeling. Skrevet av xxxxxxxx. Klasse: 09HBINEA. Faglærer: Tor Arne Folkestad

Løsning eks Oppgave 1

Forelesning nr.5 INF 1411 Elektroniske systemer

Transistorkretser Laboratorieeksperimenter realfagseminar Sjøkrigsskolen 15. November 2010

Kapasiteten ( C ) til en kondensator = evnen til å lagre elektrisk ladning. Kapasiteten måles i Farad.

Forelesning nr.6 IN 1080 Elektroniske systemer. Strøm, spenning og impedans i RC-kretser Anvendelser av RC-krester

UNIVERSITETET I OSLO

Design og utforming av et anti-alias-filter

UNIVERSITETET I OSLO

Forslag B til løsning på eksamen FYS august 2004

Forslag til løsning på Eksamen FYS1210 våren 2008

LAB 7: Operasjonsforsterkere

Elektronikksett blinklys metronom synthesizer løgndetektor innbruddsalarm ultralyd støysender

Løsningsforslag til eksamen FY108 høsten 2003

UNIVERSITETET I OSLO.

«OPERASJONSFORSTERKERE»

ORIENTERING OM LABORATORIEØVELSER I FYS1210

UTSETT EKSAMEN VÅREN 2006 SENSORTEORI. Klasse OM2 og KJK2

LABORATORIEØVELSE C FYS LINEÆR KRETSELEKTRONIKK 1. TILBAKEKOBLING AV 2-ORDENS SYSTEM 2. KONTURANALYSE OG NYQUISTDIAGRAMMER

Konduktans, susceptans og admittans er omregningsmetoder som kan benyttes for å løse vekselstrømskretser som er parallellkoplet.

INF1411 Obligatorisk oppgave nr. 4

FYS1210 Løsningsforslag. Eksamen V2015

Elektrisitetslære TELE1002-A 13H HiST-AFT-EDT

Transkript:

Universitetet i Oslo FYS1210 Elektronikk med prosjektoppgave Lab 1 Innføring i simuleringsprogrammet PSpice Sindre Rannem Bilden 10. februar 2016 Labdag: Tirsdag Labgruppe: 3

Sindre Rannem Bilden 1 Oppgave 1: Lavpassfilter Bakgrunn Et enkelt lavpassfilter behøver kun en resistans og en kondensator i tillegg til signalkilden. Lavpassfilteret ble koblet som vist i Figur 1.1. R 1 V ut 2 Oppgave 2: Høypassfilter Bakgrunn Et enkelt høypassfilter behøver i likhet med et lavpassfilter kun en resistans og en kondensator i tillegg til signalkilden. Høypassfilteret ble koblet som vist i Figur 5.1. C 1 V ut V 1 C 1 V 1 R 1 Figur 1.1: Illustrasjon av et lavpassfilter. Gjennomføring Kretsen ble tegnet i PSpice og komponentene ble satt til verdiene R 1 = 1kΩ og C 1 = 1nF. Senere ble V ut målt i db relativt til signalkilden V 1. Resultater Resultatene fra simuleringen er vist som et plot i Vedlegg 1 og ASCII-fil i Vedlegg 2. Diskusjon Siden kondensatoren fungerer som en frekvensavhengig motstand vil spenningsfallet over kondensatoren variere med frekvensen til signalkilden, ved lav frekvens vil motsatanden i kondensatoren dominere kretsen og spenningsfallet V ut være høyt. Ved høye frekvenser vil resistoren dominere og spenningsfallet V ut blir svært lavt. Figur 2.1: Illustrasjon av et høypassfilter. Gjennomføring Kretsen ble tegnet i PSpice og komponentene ble satt til verdiene R 1 = 10kΩ og C 1 = 10nF. Senere ble V ut målt i db relativt til signalkilden V 1 = 1V. Resultater Resultatene fra simuleringen er vist som et plot i Vedlegg 3. Filteret sitt knekkpunkt ble funnet til f knekk = etter kriteriet V knekk = 1 2 V 1. Diskusjon På sammen måte som i et lavpassfilter brukes kondensatoren som en frekvensavhengig motstand, forskjellen her er at komponentene skifter plass og V ut definerer spenningsfallet over resistoren, ved lav frekvens vil motsatanden i kondensatoren dominere kretsen og spenningsfallet V ut være lavt. Ved høye frekvenser vil resistoren dominere og spenningsfallet V ut blir høyt. 1

Sindre Rannem Bilden 3 Oppgave 3: Diodelikeretter Bakgrunn En diode lar strøm passere i kun én retning, settes denne i en AC krets vil dioden fungere som en likeretter som kutter bort alle strømmer i én retning. D 1 V ut 4 Oppgave 4: Diodelikeretter med liten filterkondensator Bakgrunn Om en likeretter kombineres med et frekvensfilter vil spenningen V ut alltid være positiv i én retning. Spenningskildem veksler mellom å være V 1 og C 1. D 1 V ut V 1 R 1 V 1 C 1 R 1 Figur 3.1: Illustrasjon av en enkel diodelikeretter. Gjennomføring Kretsen ble tegnet i PSpice og komponentene ble satt til verdiene R 1 = 10kΩ og D 1 i modell 1N 4148. Senere ble det gjort en transitentanalyse for V 1 = 10V med frekvens f = 50Hz. Resultater Resultatene fra simuleringen er vist som et plot i Vedlegg 4. Diskusjon Da dioden slipper gjennom strøm i kun én retning vil alle negative utslag sett i dioden sin retning bli stoppet. Dette gir en rekke positive topper og perioder med null mellom hver topp. Da reelle dioder behøver en viss spenning V terskel for å slippe strøm gjennom vil spenninger fra signalkilden med V < V terskel også ses på som null. Figur 4.1: Illustrasjon av en enkel diodelikeretter med frekvensfilter. Gjennomføring Kretsen ble tegnet i PSpice og komponentene ble satt til verdiene R 1 = 1kΩ, D 1 i modell 1N4148 og C 1 = 10µF. Senere ble det gjort en transitentanalyse for V 1 = 10V med frekvens f = 50Hz. Resultater Resultatene fra simuleringen er vist som et plot i Vedlegg 5. Diskusjon På samme måte som i en enkel diodelikeretter får vil kun topper avskilt av perioder med null spenning, men i dette tilfellet vil spenningen også lade opp en kondensator. Kondensatoren vil lades ut i periodene med null spenning fra dioden og dermed gi en fallende spenning mellom toppene av positiv spenning fra dioden. Rippelspenningen ble beregner til V rippel = 7.18V. 2

5 Oppgave 5: Diodelikeretter med middels filterkondensator Bakgrunn Om en likeretter kombineres med et frekvensfilter vil spenningen V ut alltid være positiv i én retning. Spenningskildem veksler mellom å være V 1 og C 1. Spenningen fra kondensatoren vil være avhengig av kapasiteten til kondensatoren. V 1 D 1 Sindre Rannem Bilden V ut C 1 R 1 Figur 5.1: Illustrasjon av en enkel diodelikeretter med frekvensfilter. 6 Oppgave 6: Teori Et LP-filter kan konstrueres ved at man kobler en kondensator til jord, mens et HP-filter kan konstrueres ved at man kobler en kondensator i serie som i Figur 5.1. Hva sier dette deg om frekvensegenskapene til en kondensator? Hvordan fungerer denne sammenliknet med en spole? Svar: En kondensator starter på null motstand og bygger seg opp til å bryte kretsen når den er fulladet. Dermed vil lave frekvenser gi høy effektiv motstand da man lar kondensatoren lade seg opp og sette opp et motgående felt. En kondensator har derfor lavere reaktans ved høye frekvenser. En kondensator og en spole kan ses som inverse av hverandre da en spole starter med høy motstand på grunn av endring i magnetfelt men minker over tid. Spoler vil derfor ha høy reaktans ved høy frekvens og omvendt. Gjennomføring Kretsen ble tegnet i PSpice og komponentene ble satt til verdiene R 1 = 1kΩ, D 1 i modell 1N4148 og C 1 = 100µF. Senere ble det gjort en transitentanalyse for V 1 = 10V med frekvens f = 50Hz. Resultater Resultatene fra simuleringen er vist som et plot i Vedlegg 6. Diskusjon Når kondensatoren har høy kapasitet kan den levere høyere spenningn i perioden med null signal. Dermed blir rippelspenningen lavere: V rippel = 1.47V. 3