6
Subiectul 1. a) Se realizeaza CNA R-2R si se conecteaza la iesirile unui CAN ca in figura 1 b) Se aplica la intrarea Vin o tensiune sinusoidala de f=50Hz, amplitudine 250mV si valoare medie circa 125mV si se observa pe osciloscop semnalul la iesire; se va regla fin tensiunea de intrare astfel ca semnalul de iesire sa aibă exact 16 trepte c) Se măsoară tensiunea de alimentare Vcc (de la iesirea stabilizatorului cu 3 terminale); pe baza ei se calculeaza VLSB şi VMSB a convertorului cu 4 biti. d) Se măsoară cu cursorii pe semnalul în trepte valorileVLSB , VMSB, şi se calculează erorile relative faţă de valorilor calculate anterior. vezi figura. 1 Subiectul 2. a) se masoara la LCR-metru condensatorul de 100nF; se determina Cs, Cp si Q si D. Se calculeaza Qcalc pe baza valorilor Cs, Cp si se calculeaza eroarea relativa fata de Q măsurat b) se realizeaza montajul din figura; c) aplicînd la intrare un semnal sinusoidal, se măsoara amplificarea circuitului d) se masoara factorul de distorsiuni al semnalului de la iesire, cind amplitudinea de la intrare este de asa natura, incit semnalul de la iesire sa apara limitat (sus sau jos, dar nu si sus si jos) R B2 6k2 R B1 12k R C 270 R E 205 v in (t) v out (t) V CC =6V T C 100nF Subiectul 3 a) Se realizează montajul din figură. b) Se aplică semnal sinusoidal cu amplitudinea A1=1V, fără componentă continuă. Se măsoară folosind voltmetrul de c.a. valoarea |Hmax(ω)| şi frecvenţa de rezonanţă f0. c) Se determină banda de frecvenţă B-3dB. Se calculează eroarea cu care s-a determinat f0 faţă de valoarea calculată pe baza valorilor L,C măsurate. d) Se determină factorul de calitate al circuitului Q şi eroarea relativă limită cu care s-a măsurat | Hmax(ω)| (datorită citirii) . Subiectul 4 a) se realizeaza ohmetrul din figură; R3,R4 vor fi cele 2 rezistenţe de valori nominale egale disponibile. b) folosind ohmetrul multimetrului, se calculează eroarea relativă a rezistenţei Rx de 2KΩ faţă de valoarea nominală, şi se verifică dacă rezistenţa corespunde toleranţei de 1% c) se foloseste această rezistenţă pentru a calibra ohmetrul din figură, astfel ca prin conectarea sa la voltmetru sa se obţina o scară de 2KΩ/V d) se măsoară o altă rezistenţă disponibilă la acest ohmetru si la cel al multimetrului, calculînd eroarea relativă şi absolută a măsuratorii ohmetrului faţă de multimetrul numeric. Masa sursei de alimentare: - + IC1A LM358 3 2 1 4 8 R4 4K99 1% Noua masa locala a schemei R3 4K99 1% R2 3K9 Rx Vcc Vout Vcc Vcc R1 1K C R L u1(t) u2(t)

Subiecte Colocviu SSM IEM Rev4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Subiecte Colocviu SSM IEM Rev4

Citation preview

  • Subiectul 1.

    a) Se realizeaza CNA R-2R si se conecteaza la iesirile unui CAN ca

    in figura 1

    b) Se aplica la intrarea Vin o tensiune sinusoidala de f=50Hz,

    amplitudine 250mV si valoare medie circa 125mV si se observa pe

    osciloscop semnalul la iesire; se va regla fin tensiunea de intrare

    astfel ca semnalul de iesire sa aib exact 16 trepte c) Se msoar tensiunea de alimentare Vcc (de la iesirea stabilizatorului cu 3 terminale); pe baza ei se calculeaza VLSB i VMSB a convertorului cu 4 biti.

    d) Se msoar cu cursorii pe semnalul n trepte valorileVLSB , VMSB, i se calculeaz erorile relative fa de valorilor calculate anterior.

    vezi figura. 1

    Subiectul 2.

    a) se masoara la LCR-metru condensatorul de 100nF; se determina

    Cs, Cp si Q si D. Se calculeaza Qcalc pe baza valorilor Cs, Cp si se

    calculeaza eroarea relativa fata de Q msurat b) se realizeaza montajul din figura;

    c) aplicnd la intrare un semnal sinusoidal, se msoara amplificarea circuitului

    d) se masoara factorul de distorsiuni al semnalului de la iesire, cind

    amplitudinea de la intrare este de asa natura, incit semnalul de la

    iesire sa apara limitat (sus sau jos, dar nu si sus si jos)

    RB2 6k2

    RB1 12k

    RC 270

    RE 205

    vin(t)

    vout(t)

    VCC=6V

    T

    C 100nF

    Subiectul 3

    a) Se realizeaz montajul din figur. b) Se aplic semnal sinusoidal cu amplitudinea A1=1V, fr component continu. Se msoar folosind voltmetrul de c.a. valoarea |Hmax()| i frecvena de rezonan f0. c) Se determin banda de frecven B-3dB. Se calculeaz eroarea cu care s-a determinat f0 fa de valoarea calculat pe baza valorilor L,C msurate. d) Se determin factorul de calitate al circuitului Q i eroarea relativ limit cu care s-a msurat |Hmax()| (datorit citirii) .

    Subiectul 4

    a) se realizeaza ohmetrul din figur; R3,R4 vor fi cele 2 rezistene de valori nominale egale disponibile.

    b) folosind ohmetrul multimetrului, se calculeaz eroarea relativ a rezistenei Rx de 2K fa de valoarea nominal, i se verific dac rezistena corespunde toleranei de 1% c) se foloseste aceast rezisten pentru a calibra ohmetrul din figur, astfel ca prin conectarea sa la voltmetru sa se obina o scar de 2K/V d) se msoar o alt rezisten disponibil la acest ohmetru si la cel al multimetrului, calculnd eroarea relativ i absolut a msuratorii ohmetrului fa de multimetrul numeric.

    Masa sursei de alimentare:

    -

    +

    IC1ALM358

    3

    21

    48

    R4

    4K99 1%Noua masa locala

    a schemei

    R3

    4K99 1%

    R2

    3K9

    Rx

    Vcc

    Vout

    Vcc

    Vcc

    R1

    1K

    C

    R

    L u1(t) u2(t)

  • Subiectul 5

    a) Se masoara cele 2 rezistente la LCR-metru si ohmetru. Se

    determina erorile relative ale masurarii la ohmetru fata de LCR-

    metru. Daca R2 este rezistenta cea mai mica, justificati de ce eroarea

    relativa a masurarii lui R2 este mai mare; ce tip de conexiune

    foloseste LCR-metrul ?

    b) Se masoara condensatorul C la LCR-metru, determinnd valorile

    CS, CP, Q. Se calculeaza Qcalc pornind de la valorile CS si CP.

    c) se realizeaza circuitul din figura, R2 fiind valoarea cea mai mica

    d) se aplica u1 de amplitudine 4V, f=10KHz, fara componenta

    continua. Se masoara valoarea efectiva a acesteia si a lui u2. Se

    calculeaza apoi raportul U2/U1 si in dB.

    e) Se calculeaz eroarea relativ a raportului fa de valoarea teoretic, calculat pe baza valorilor R1, R2, C, f

    R2

    Subiectul 6.

    a) Se realizeaz montajul din figur (divizor supracompensat) b) Se aplic semnal dreptunghiular cu amplitudinea A1=1V, fr componenta continu i f1=10KHz. Se msoar cu osciloscopul factorul de atenuare K0 (la t=0) i K1 (dup regimul tranzitoriu). c) Se msoar cu RLC-metrul R1 , R2 , C1. Se calculeaz toleranele lor, tiind valoarile nominale. d) tiind Ri = 1M, se determin capacitatea echivalent Ci i eroarea relativ limit cu care s-a msurat K1 (datorate citirii)

    Subiectul 7

    a) Se realizeaz montajul din figur. b) Se aplic semnal sinusoidal cu amplitudinea A1=1V, fr component continu. Se msoar valoarea |Hmax()| i frecvena de tiere (la -3dB) f0. Se determin banda de frecven B-3dB (folosind osciloscopul).

    c) Se msoar L i C la frecvena apropiat de f0; se calculeaz erorile relative fa de valorile nominale d) Se calculeaz f0-teoretic i determin eroarea relativ dintre f0 msurat i cea teoretic, precum i eroarea relativ limit cu care s-a reglat A1 (datorit citirii pe ecranul osciloscopului).

    Subiectul 8

    a) Se realizeaz montajul din figur (divizor compensat) b) Se aplic semnal dreptunghiular cu amplitudinea A1=2V, fr componenta continu i f1=2kHz. Se regleaz trimer-ul pn cnd se obine compensare perfect; msurnd cele 3 componente i tiind Ri=1M , se calculeaz Ci din condiia de compensare. c) se msoar T2 (perioada) i tc2 (timpul de cdere) pentru semnalul de la ieirea circuitului. Se msoar Uef2 cu voltmetrul de c.a. i A2 (amplitudinea) cu osciloscopul.

    d) Se determin eroarea relativ limit cu care s-a msurat A2 i tc2 (datorate citirii) i Uef2 (inndu-se cont de valoarea teoretic)

    C

    R

    L u1(t) u2(t)

    C1

    R1

    u1(t)

    R2

    Osciloscop

    Ri

    Ci u2(t)

    C1

    R1

    u1(t)

    R2

    Osciloscop

    Ri

    Ci u2(t)

    R1

    C u1(t)

    u2(t)

  • Subiectul 9

    a) se masoar folosind LCR-metrul pe modul DELTA R, tolerantele a 3 dintre cele 4 rezistente de 10K, fata de a patra aleas ca referin b) se realizeaz montajul din figura si se alimenteaza de la 6V c) se aplic la intrarea CLOCK semnal dreptunghiular de la iesirea TTL a generatorului, frecventa 1KHz; se msoar cu osciloscopul folosind modul Window timpul de cretere al semnalului. d) se vizualizeaza folosind un singur canal al osciloscopului

    semnalele de la iesirile Q1,Q2,Q3 si se deseneaz, alegnd corespunzator sincronizarea. Explicai alegerea e) se vizualizeaz semnalul de pe rezistena R i se msoar frecvena acestuia.

    R10K

    3x10K

    Vcc

    U1CD4029B

    5 7

    8

    15

    16

    611142

    41213

    3

    19

    10

    CIN COUT

    GN

    D

    CLK

    VDD

    Q1Q2Q3Q4

    J1J2J3J4

    PREENBIN/DECUP/DN

    CLOCK

    Subiectul 10

    a) Se realizeaz montajul din figur. b) Se aplic semnal sinusoidal cu amplitudinea A1=2V, fr component continu. Se msoar valoarea |Hmax()| i frecvena de tiere f0. c) Se determin defazajul introdus de circuit la frecvena f1 < 2f0 folosind metoda sincronizrii cu semnalul de referin d) Se calculeaz frecvena de rezonan pe baza msurrii valorilor L,C. Se determin eroarea relativ de msur a defazajului (datorit citirii pe ecranul osciloscopului).

    Subiectul 11.

    a) Se realizeaz montajul din figur. b) Se aplic semnal sinusoidal cu amplitudinea A1=5V, fr componenta continu. Se msoar atenuarea circuitului la frecvena f1 = 100Hz. De aici se determin rezistena de intrare a osciloscopului Ri c) Se msoar frecvena de taiere f-3dB a osciloscopului (cu R1 conectat)

    d) pe baza f-3dB se determin capacitatea echivalent Ci de intrare a osciloscopului, precum i eroarea relativ limit cu care s-au msurat A1 i f-3dB (datorate citirii pe ecran).

    Subiectul 12.

    a) Se msoar rezistenele R2 27K , R3 27K , R4 68K , R5 68K (cu ohmetrul) i se realizeaz montajul unui comparator cu histerezis, din figur. b) Se msoar VCC , Vin-2 p1 i Vin-2 p2 (cele dou praguri ale comparatorului) i se determin fereastra triggerului. c) Se msoar cele dou tensiuni Vout-2 i se calculeaz Up1 i Up2 (cele dou praguri ale comparatorului) d) Se msoar SR+ (Slew Rate pentru front pozitiv)

    VCC

    V in-2

    R3

    -

    +

    U2A

    LM358

    3

    21

    84

    Vout-2

    R2R4

    VCC

    R5

    C

    R

    L u1(t) u2(t)

    R1

    u1(t)

    Osciloscop

    Ri

    Ci u2(t)

  • Subiectul 13.

    a) Se identific circuitul convertor tensiune-frecven din figur i se verific VCC 5V. Se calibreaz circuitul: se aplic o tensiune continu Vin-1 =2V i se regleaz P2 pentru ca la ieire s se obin un semnal dreprunghiular cu frecvena f=2KHz. Se msoar cele dou nivele ale tensiunii Vout-1.

    b) n condiiile de la pct (a), se msoar RS1, RL1, Rt1 i Ct1 i se

    calculeaz constanta K1 ( 111 1 1

    1 1

    2,09

    S

    L t t

    RK

    R R C )

    c) Se msoar frecvena semnalului de ieire fout-1 pentru Vin-1= 1V; 2V i 3V i se determin eroarea relativ a acesteia fa de f teoretic: fcalc=K1Vin-1 (pentru cele 3 tensiuni de intrare).

    d) se masoara timpul de crestere si factorul de umplere al semnalului

    de la iesire

    Subiectul 14.

    a) Se identific circuitul convertor frecven- tensiune din figur i se verific VCC 5V. Se calibreaz circuitul: se aplic la intrare un semnal TTL cu f=2KHz i se regleaz P3 pentru ca la ieire s se obin o tensiune continu Vout-3 =2V. b) n condiiile de la pct (a), se msoar RS3, RL3, Rt3 i Ct3 i se

    calculeaz constanta 3 3 3 3 32,09 /t t L SK R C R R

    c) Se msoar tensiunea continu a semnalului de ieire Vout-3 pentru frecvenele fin-3= 1kHz; 2KHz i 3KHz (semnal TTL) i se determin eroarea relativ a acesteia fa de tensiunea teoretic: Vcalc=K3fin-3 (pentru toate frecvenele de intrare). d) se masoara timpul de crestere si factorul de umplere al semnalului

    de la intrare

    Vezi fig 14

    Subiectul 15

    a) Se msoar rezistena la LCR-metru i ohmetru. Se determina eroarea relativ pentru msurarea la ohmetru fa de LCR-metru. b) Se msoar apoi condensatorul C la LCR-metru, determinnd valorile CS, Q. Se calculeaz Cp pornind de la valorile CS si Q. c) Se realizeaz circuitul din figur. d) Se msoar frecvena de tiere a circuitului (f-3dB) e) Se msoar raportul (n dB) ntre tensiunea de ieirea i cea de intrare pentru frecvena f=15kHz. Se determin eroarea relativ fa de valoarea calculat pe baza valorilor R,C. f)Se msoar prin metoda sincronizrii defazajul ntre semnalul de ieire i cel de intrare la frecvena de tiere i la frecvena f=15kHz.

    Subiectul 16

    a) Se msoar rezistena la LCR-metru i ohmetru. Se determin eroarea relativ pentru msurarea la ohmetru fa de LCR-metru. b) Se msoar pentru grupul RC serie (realizat cu componentele disponibile) valorile pentru Cs,Cp i Q, la f=1kHz. Se calculeaz Q pornind de la valorile CS si Cp.

    c) Se realizeaz circuitul din figur. d) Se msoar frecvena de tiere a circuitului (f-3dB) e) Se msoar raportul (n dB) ntre tensiunea de ieire i cea de intrare pentru frecvena f=5kHz. Se determin eroarea relativ fa de valoarea calculat pe baza valorilor R,C. f)Se msoar prin metoda elipsei defazajul ntre semnalul de ieire i cel de intrare la frecvena de tiere i la f=5kHz.

    RS1

    Cin1

    P2

    CL1

    R1

    RL1

    Rt1

    VCC

    Vout-1

    P1

    Ct1

    Rss1

    U1

    LM331

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    Rin1

    VCC

    V in-1

    C

    u1(t) u2(t)

    R1

    R1

    C

    u1(t) u2(t)

  • Subiectul 17

    a) Se msoar factorul de distorsiune pentru un semnal sinusoidal, triunghiular, respectiv dreptunghiular de amplitudine A=1V i frecven f=1kHz. Justificai rezultatul. b) Se msoar caracteristica de frecven a filtrului de rejecie din compunerea distorsiometrului (se msoar atenuarea maxim, frecvenele la care atenuarea filtrului este de 3, 10, 30, 40 dB precum i frecvenele limit ale benzii de urmrire). c) Se msoar folosind modul measure al osciloscopului i apoi folosind baza dubl de timp, timpul de cretere pentru un semnal dreptunghiular de frecven f=100kHz. Se calculeaz eroarea relativ a msurrii prin prima metod fa de a doua.

    Subiectul 18 a) Se msoar timpul de cretere pentru un semnal dreptunghiular de frecven f=10kHz. b) Se vizualizeaz semnalul dreptunghiular de la punctul a cu un coeficient de deflexie Cx1=100s/div. Se oprete achiziia semnalului (se tece n modul STOP) i se detaliaz imaginea pan se poate msura timpul de cretere. Se msoar timpul de cretere. Se repet msurtoarea pentru Cx1=25s/div. S se explice rezultatele obinute. c) Se calculeaz frecvena de eantionare folosit de osciloscop pentru cei doi coeficieni de deflexie folosii la punctul b (se va considera numrul de eantioane Ns=2500). d) Se realizeaz un grup RC paralel cu componentele disponibile i se msoar Cs,Cp i Q la frecvena f=100kHz. Se calculeaz Q pornind de la valorile CS si Cp.

    Subiectul 19 a) Se genereaz un semnal sinusoidal cu f=1kHz i nivelul 10dB, msurat pe voltmetrul distorsiometrului. Se determin r fa de valoarea determinat din amplitudinea citit pe osciloscop. b) Se msoar factorul de distorsiune la nivelele: 10, 0, -20, -40dB c) Pentru aceleai nivele ale semnalului se msoar folosind modul FFT nivelul fundamentalei i nivelul zgomotului. Pe baza msurtorilor s se explice modul de variaie al factorului de distorsiune cu nivelul semnalului.

    d) Se msoar rezistena de valoare mic disponibil folosind configuraia cuadripolar i configuraia bipolar. S se calculeze eroarea absolut ntre valoarile msurate n cele 2 configuraii. Cui se datoreaz aceast eroare? Cum s-ar putea corecta n cazul n care nu dispunem de posibilitatea msurrii n configuraie cuadripolar?

    Subiectul 20

    a) Se genereaz un semnal sinusoidal de amplitudine 2V i frecven 800kHz. Coeficientul de deflexie pe vertical se regleaz la valoarea Cy=1V/div. Se vizualizeaz spectrul semnalului (MATH MENU->FFT). Se regleaz coeficientul de deflexie pe orizontal la valoarea 250kHz/div. Se msoar cu ajutorul cursorilor de frecven valoarea frecvenei semnalului. b) Se modific valoarea coeficientului de deflexie pe orizontal la 50kHz/div. Se msoar frecvena semnalului n acest caz. Cum explicai valoarea obinut? c) Se realizeaz grupul RC serie din figur cu componentele disponibile i se msoar Cs,Cp i Q ale grupului la f=1kHz. d) Se calculeaz Q pornind de la valorile CS si Cp. Se msoar frecvena de tiere pentru circuit.

    R1

    C

  • R7

    C4100nF

    D5

    U1

    ADC0804

    67

    8

    9

    10

    1112131415161718

    19

    20

    4

    5

    123

    +IN-IN

    AG

    ND

    VREF/2

    DG

    ND DB7

    DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0

    CLKR

    VC

    C

    CLKIN

    INTR

    CSRDWR

    D1

    Vcc

    R 390

    R86K8

    SW1

    R2

    Vcc

    R1

    P21K

    + C310uF

    D6

    P11K

    13

    2

    Semireglabil

    ajustare

    referinta

    D2

    R6

    C1220pF

    Vin

    R3R92K7

    R0

    Vcc

    8 x LED

    D0

    D7

    Vcc

    U2 LM7805

    1

    2

    3VIN

    GN

    D VOUT

    8 x 1K2

    C2100nF

    R4

    LSB

    MSB

    D9

    Reglare

    tensiune

    intrare

    D4

    Valimentare

    R5

    Vcc

    D8

    R101K2

    D3

    Figura 1

    Fig. 13. Schema convertorului tensiune-frecven

    D2

    U3

    LM331

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    RL3

    R9

    Vout-3

    Cin3

    P3

    D1

    Rss3

    Rin3

    V in-3

    R8

    Rt3

    CL3

    VCC

    Ct3

    Fig. 14. Schema convertorului frecven-tensiune

    RS1

    Cin1

    P2

    CL1

    R1

    RL1

    Rt1

    VCC

    Vout-1

    P1

    Ct1

    Rss1

    U1

    LM331

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    Rin1

    VCC

    V in-1