F23 - Schmittův klopný obvod

Cíl

Ukázat hysterezi Schmittova klopného obvodu.

Pomůcky

• modul voltmetr
• operační zesilovač např. typ MAA 741,
• sada rezistorů 10 až 10000 W (vše na panelu Soupravy základních elektronických součástek)

Provedení

V programu nastavíme celkový čas měření 0.5 s a vzorkovací frekvenci 1500 Hz. Oživíme kanál E (trojúhelníkové pulsy s amplitudou 2.5 V, počet period 1) a kanál A, ke kterému připojíme modul voltmetr (0-10 V s nulou uprostřed). Budeme jím sledovat hodnoty výstupního napětí U₂.

V Zobrazení nastavíme 2 grafy. V prvním bude závislost vstupního a výstupního napětí na čase ( A=f(t) a E=f(t)), ve druhém grafu bude závislost výstupního napětí U2 na napětí vstupním U₁ (A=f(E)).

Obvod zapojíme podle následujícího schématu: Použít můžeme např. hodnoty R₁=2 kW, R₂=1 kW. Na vstup operačního zesilovače přivedeme napětí z kanálu E.

Vysvětlení

V tomto zapojení Schmittova klopného obvodu využíváme kladné zpětné vazby, kterou tvoří dva rezistory R1 a R2. Při zvyšování vstupního napětí U1 přechází obvod do záporné saturace (pro U₁ > U_1hys při snižování napětí přejde obvod do kladné saturace (při U₁ < U_2hys). Rozdíl obou napětí se nazývá hystereze. Pro mezní napětí platí: U_H, U_L ..... kladné saturační napětí, záporné saturační napětí
Pozn.:
Operační zesilovač na panelu Souprava základních elektronických prvků má napájecí napětí U_CC = ±12V, proto ho můžeme využít jen u pokusů, které nepracují s hodnotou saturačního napětí OZ, které je asi 11 V. Pomocí modulu voltmetr v soupravě ISES totiž můžeme změřit maximálně napětí 5 V (rozsah 0-10 V s nulou uprostřed) a to je méně než saturační napětí. Pro tyto pokusy musíme upravit rozsah voltmetru např. děličem 1 : 2 (dva odpory na vstupu voltmetru) nebo je možno napájet panel součástek z externího zdroje např. ±5V, tak, že ke svorkám +12 V a -12 V a 0 V na panelu součástek zapojíme zapojíme experní napětí +5 V, -5 V a 0 V. Pozor, potom panel součástak NESMÍ být propojen kabelem k panelu ISES!!!.

Stažení naměřeného experimentu:

Webmaster: Jiří Ryzner, poslední aktualizace: 21.7.2014