// ניסוי מספר 2 //
~<<|| אפנון תנופה ||>>~
- ניסוי הדמיה –
3.2.1 ~ בנייה והפעלה של מתנד לתדר גבוה.
צעדים טרום ניסוי :~
- מהו מתנד ? ומה מאפייניו ?
המתנד הוא מעגל אלקטרוני המופעל במתח ישר ומייצר מתח חילופין ( המתנד הוא מערכת היוצרת אות חשמלי ) .
מאפייניו :~
- תדר ::> המאפיין החשוב ביותר של מתנד הוא התדירות של אות החילופין , שאותו מייצר . אנו משתמשים במתנד , כדי לקבל מתח חילופין בתדירות הדרושה לנו .
- יציבות ::> מאפיין חשוב אחר של המתנד הוא יציבות התדירות שלו . בין שמדובר במתנד קבוע ובין שמדובר במתנד משתנה , לאחר שקבענו את תדירות התנודות אנו מעוניינים שהיא תישאר קבועה ולא תשתנה עם הזמן .
- מדוע חשוב לבנות מתנד בתדר גבוה ?
צריכים מתנד בתדר גבוה בכדי שעבודת המעגל שלנו תהיה יותר מהירה .
-ציין שני סוגי מתנדים ומנה את מאפייניהם .
מתנד ההרמוני (סינוסואידלי )
מאפייניו :~
- המתנד ההרמוני יוצר גל סינוסואידלי.
- בבסיסו הוא מגבר שמוצאו מחובר למסנן צר-סרט, שמוצאו מחובר לכניסת המגבר.
- מתקבל במוצא המגבר אות שמורכב מתחום צר של תדרים, שמרכזו הוא התדר המרכזי של המסנן, ורוחבו הספקטרלי נקבע על ידי רוחב המסנן.
- ניתן לצמד אל המסנן גביש פיאזואלקטרי (לרוב מקוורץ) כדי לייצב את תדר התנודה. תכנון כזה מכונה מתנד גבישי.
- את ההגברה והסינון ניתן להשיג במגוון של דרכים, ולכן ישנן גישות שונות לתכנון מתנדים הרמוניים, ביניהן מתנד הארטלי, מתנד קולפיטס ומתנד קלאפ.
מתנד רלקסציה
מאפייניו : ~
- משתמשים במתנדי רלקסציה ליצירת גל שאינו סינוסי, כגון גל מרובע או "שן מסור".
- המתנד מכיל רכיב לא לינארי, למשל טרנזיסטור, שפורק באופן מחזורי את האנרגיה הטעונה בקבל או במשרן, וכך גורם לשינויים מהירים במוצא.
- במתנדי רלקסציה לגל מרובע אפשר להשתמש ליצירת אות השעון הדרוש למעגלים ספרתיים מסוימים, למשל מונים או "טיימר"ים, אך מתנדים גבישיים עדיפים עליהם בגלל יציבותם.
- במתנדי גל משולש או שן מסור משתמשים במעגלי תזמון לאותות הסריקה האופקית בשפופרות קרן קתודית באוסצילוסקופים ובטלוויזיות. במחוללי דפקים ניתן להשתמש בגל המשולש כדי ליצור קירוב של גל סינוס.
- סוג אחר של מתנד רלקסציה הוא המולטי-ויברטור.
- תכנן מתנד גשר ויין בעל תדר מוצא של 10kHz .
F = 1/2πRC
F = 10 kHz
:::> 10k =1/ 2πRC
RC = 10k * 2π
RC = 15.915µ
- ציין את שיקולי התכנון , וערכי הרכיבים שבחרת .
נבחר R= 1k .. ובכך מקבלים C=15.915 nf .
(A*β=( R2/R1 +1 )*β
כך שההגבר של מגבר לא הופך מופע הוא (R2/R1 +1 ). .
I-1/3= βהיא ערך קבוע .
לכן אם נדרש לשנות את ערך A*β אנו משנים את הגבר המגבר וזה הוא בעצם
(R2/R1 +1 ).כך שערכי הנגדים קובעים אותם כל פעם בהתאם לערך A*β .
- סרטט את המעגל שתכננת .
תכנון זה (שבתמונה )מתאים למקרה שבו ערך A*β קטן מ -1
רקע תיאורטי :~
מהלך הניסוי :~
- נפעיל את תוכנית המולתיסים .
- נבנה את המעגל שתכננו אותו כך שמעגל זה עליו לכלול :~
ארבעה נגדים , שני קבלים , מגבר שרת , שתי אדמות ושני מתחי אספקה .
............
עתה נתחיל לבנות את המעגל שלנו ... עם מתחי אספקה השווים ל- ןערכי הנגדים והקבלים שבטור ובמקביל שווים לערכים שחשבנו אותם לפני תערכי הנגים של המגבר נשנה אותם בכל פעם .
ובסוף נקבל את המעגל שתכננו אותו ותמונתו נמצאת בסעיף האחרון של השלבים טרום הקריאה .
3. ניסוי זה בעצם מורכב משלושה שלבים :~
שלב "1" :~
נבדוק את המקרה עבור AB=1 .
הזכרנו לפני ש- 1/3= β לכן אנו רוצים שהגבר המגבר (R2/R1 +1 ) יהיה שווה ל- 3
לכן אנו רוצים ש- R2/R1 יהיה שווה ל- 2 , אבל אנו משתמשים בערך גדול קצת מ- 3 לכן אנו רוצים שערך R2/R1 יהיה גדול קצת מ-2 .
לכן בחרתי ש- R2=4.2k ו R1=2k .
שלב "2" :~
נבדוק את המקרה עבור AB>1 .
הזכרנו לפני ש- 1/3= β לכן אנו רוצים שהגבר המגבר (R2/R1 +1 ) יהיה גדול מ- 3
לכן אנו רוצים ש- R2/R1 יהיה גדול מ- 2 , אבל אנו משתמשים בערך גדול מ- 3 לכן אנו רוצים שערך R2/R1 יהיה גדול מ-2 .
לכן בחרתי ש- R2=10k ו R1=3k .
שלב "3":~
נבדוק את המקרה עבור 1> AB .
הזכרנו לפני ש- 1/3= β לכן אנו רוצים שהגבר המגבר (R2/R1 +1 ) יהיה קטן מ- 3
לכן אנו רוצים ש- R2/R1 יהיה קטן מ- 2 , אבל אנו משתמשים בערך קטן מ- 3 לכן אנו רוצים שערך R2/R1 יהיה קטן מ-2 .
לכן בחרתי ש- R2=2k ו R1=3k .
תוצאות :~
ישנם שלושה תוצאות לשלושת שלבי הניסוי .
הערה : בניסוי שנערך היה טעות סמוי .. או משהו שגרם לאי נכונות של תוצאות .
לכן אעלה שני איורים לכל שלב אחת רצויה והיא התוצאה הנכונה והשנייה מצויה וזאת מה שהתקבל לי .
נתחיל בתוצאות של שלב "1" :~ (AB=1) .
מצב רצוי :
מצב מצוי :
התוצאה היא כמעט יפה כך שבתוצאה שהתקבלה לי עוצמת האות מיוצבת וזה כמובן מה שצריך לקבל אותו וזה כתוצאה שכל מה שהגדלנו את ערך החזקות למספר 1 הוא יהיה שווה ומיוצב כל שהמעגל מופעל .
תוצאות של שלב "2" :~ (AB>1) .
מצב רצוי :
מצב מצוי :
התוצאה שהתקבלה אינה דומה למה שכן יש לקבל , כך שכל מה שהגדלנו את החזקה למספר הגדול מ-1 הערך שלו יגדל . דבר זה - שעוצמת האות תגדל וכאשר תגיע לערך מסוים תכנס למצב של רוויה - לא התקבל לנו .
תוצאות של שלב "3" :~ (1> AB) .
מצב רצוי :
מצב מצוי :
התוצאה שהתקבלה אינה דומה למה שכן יש לקבל , כך שכל מה שהגדלנו את החזקה למספר הקטן מ-1 הערך שלו יקטן . דבר זה - שעוצמת האות תהיה גדולה ותקטן לאחר כל משוב ולבסוף נאבד את התנודות - לא התקבל לנו .
מסקנות :~
המצב האידאלי שעבורו מקבלים תוצאה סבירה של אות סינוסי הוא עבור 1< A*B , כך שערך זה תלוי בערך הנגד והקבל שהם היחידים שמשפיעים על צורת האות .
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה