Plot Bode adalah grafik yang menerangkan bagaimana litar bertindak balas terhadap frekuensi yang berbeza. Ini memberitahu kita, sebagai contoh, bahawa penguat mempunyai tindak balas bass (frekuensi rendah) yang buruk. Jurutera menggunakan plot ini untuk lebih memahami reka bentuk mereka sendiri, untuk memilih komponen untuk reka bentuk baru, atau untuk menentukan sama ada litar boleh menjadi tidak stabil apabila frekuensi yang salah diterapkan.
Langkah-langkah
Bahagian 1 dari 8: Definisi Lanjutan
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, plot Bode adalah grafik yang menerangkan bagaimana litar bertindak balas terhadap frekuensi yang berbeza. Plot Bode secara khusus menunjukkan keuntungan litar berkenaan dengan frekuensi. Ia sebenarnya terdiri daripada dua graf: tindak balas magnitud, dan tindak balas fasa. Untuk menggambarkannya, contoh plot Bode ditunjukkan di bawah:
Kenaikan voltan dalam desibel ditakrifkan sebagai:
G_dB = 20 * 〖log〗 _10 (Vout / Vin).
Keuntungan positif bermaksud penguatan, dan keuntungan negatif menunjukkan pelemahan. Oleh itu, jika litar mempunyai Vout 1 volt dan Vin √2 volt (penurunan voltan), keuntungannya adalah:
G_dB = 20 〖* log〗 _10 (1 / √2) = - 3 dB.
Tanda -3 dB ini penting, kerana ia menunjukkan di mana daya output litar (bukan voltan!) Betul-betul separuh daripada daya inputnya.
Plot fasa menerangkan bagaimana frekuensi berbeza memerlukan masa yang lebih pendek atau lebih lama untuk melalui litar. Sebarang frekuensi dengan bacaan fasa -180º atau –π radian tidak akan stabil pada frekuensi tersebut.
Untuk membuat plot Bode dari litar yang ada, uji litar dengan julat frekuensi. Julat ini bergantung pada aplikasi yang ada, seperti penghantaran audio atau data. Rangsang input litar dengan gelombang sinus sederhana pada frekuensi yang menarik. Ukur input dan output dengan osiloskop, dan bandingkan perbezaan antara keduanya. Catat perbezaan ini dalam spreadsheet, kemudian buat grafik untuk melihat plot Bode terakhir. Data dapat dibuat tabulasi dan diplot dengan tangan, jika dikehendaki.
[Ed. nota: Beberapa angka hilang dari tutorial ini. Sekiranya anda tahu apa yang harus ditambahkan, gunakan alat penambah gambar untuk memuat naik Angka yang berkaitan.]
Bahagian 2 dari 8: Menyambungkan peralatan
Langkah 1. Periksa bahawa penjana fungsi dan osiloskop dihubungkan ke saluran keluar AC terdekat
Langkah 2. Sambungkan probe pertama ke penyambung "50 Ω OUTPUT" di sudut kanan bawah depan penjana fungsi
- a. Sambungkan plumbum positif merah ke terminal input litar anda.
- b. Sambungkan plumbum negatif hitam ke terminal tanah litar anda.
Langkah 3. Sambungkan probe kedua ke penyambung "CH 1" di bahagian depan osiloskop
- a. Sambungkan plumbum positif merah ke terminal input litar anda.
- b. Sambungkan plumbum negatif hitam ke terminal tanah litar anda.
Langkah 4. Sambungkan probe ketiga ke penyambung "CH 2" di bahagian depan osiloskop
- a. Sambungkan plumbum positif merah ke terminal output litar anda.
- b. Sambungkan plumbum negatif hitam ke terminal tanah litar anda, (kecuali jika diperintahkan sebaliknya oleh makmal TA).
Langkah 5. Pastikan kabel tidak tergantung di tepi ruang kerja
Langkah 6. Periksa semula sambungan
Mereka harus seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1.
Gambar 1 - Sambungan peralatan anda
Bahagian 3 dari 8: Hidupkan peralatan
Langkah 1. Tekan butang kuasa (berlabel "O / I") di bahagian atas osiloskop
Langkah 2. Tekan butang "POWER" di sudut kanan atas depan penjana fungsi
Langkah 3. Setelah peralatan melakukan ujian kendiri, peralatan akan kelihatan serupa dengan yang ditunjukkan dalam Rajah 2 (ditunjukkan dalam langkah ini)
Bahagian 4 dari 8: Tetapkan frekuensi dan amplitud penjana fungsi
Langkah 1. Tekan butang di bawah “FREQ
Pada penjana fungsi. Lampu di atas butang menyala. Skrin anda akan kelihatan serupa dengan Gambar yang ditunjukkan dalam langkah ini.
Langkah 2. Laraskan frekuensi ke frekuensi terendah yang ingin anda uji, frekuensi permulaan anda
Ini dapat dilakukan dengan dail besar pada fungsi generator, atau dengan empat tombol lembut di bawah paparan. Butang bertanda “- val +” mengubah digit di bawah kursor, dan butang “” menggerakkan kursor.
Langkah 3. Tekan butang di bawah “AMPL
Pada penjana fungsi. Lampu di atas butang menyala. Skrin anda akan kelihatan seperti Gambar 5 sekarang.
Langkah 4. Sesuaikan amplitud dengan voltan yang ditentukan dalam prosedur makmal untuk litar yang diuji, menggunakan dail atau kekunci lembut yang sama
Perhatikan bahawa ini adalah Vpp, voltan puncak ke puncak. Voltan maksimum (positif) dan minimum (negatif) gelombang adalah separuh voltan puncak ke puncak.
Langkah 5. Tekan butang "OUTPUT" pada fungsi generator
Lampu di sebelah kiri butang menyala.
Bahagian 5 dari 8: Tetapkan tetingkap osiloskop
Langkah 1. Tekan butang "DEFAULT SETUP" di sudut kanan atas osiloskop
Paparannya mestilah mirip dengan Gambar 6. Gelombang mungkin muncul di layar, atau hanya menunjukkan kebisingan. Langkah seterusnya akan menjadikannya fokus.
Langkah 2. Tekan butang "AUTOSET" di sudut kanan atas osiloskop
Paparannya harus serupa dengan Gambar 7, dan gelombang harus tampak fokus.
Langkah 3. Tekan kekunci lembut kedua dari atas
Ini memberitahu osiloskop untuk memaparkan satu gelombang gelombang. Paparan anda akan kelihatan seperti pada Gambar 7.
Kekunci lembut osiloskop terletak di sebelah kanan paparan
Langkah 4. Tekan butang "MEASURE" di bahagian atas atas osiloskop
Skrin pengukuran lalai akan ditunjukkan, seperti pada Gambar 8.
Langkah 5. Tekan kekunci lembut atas pada osiloskop untuk memilih ukuran pertama
Tekan kekunci lembut atas berlabel "Sumber" sehingga "CH1" disenaraikan. Tekan kekunci lembut kedua dari bahagian atas berlabel "Jenis" sehingga "Freq" ditunjukkan. Paparan anda akan kelihatan seperti pada Gambar 9. Tekan kekunci lembut bawah untuk kembali.
Langkah 6. Tekan kekunci lembut kedua dari atas untuk memilih pengukuran kedua
Tekan kekunci lembut atas berlabel "Sumber" sehingga "CH1" disenaraikan. Tekan kekunci lembut kedua dari bahagian atas berlabel "Jenis" sehingga "Pk-Pk" ditunjukkan. Paparan anda akan kelihatan seperti pada Gambar 10. Tekan kekunci lembut bawah untuk kembali.
Langkah 7. Tekan kekunci ketiga dari atas untuk memilih pengukuran ketiga
Tekan kekunci lembut atas berlabel "Sumber" sehingga "CH2" disenaraikan. Tekan kekunci lembut kedua dari bahagian atas berlabel "Jenis" sehingga "Freq" ditunjukkan. Paparan anda akan kelihatan seperti pada Gambar 11. Tekan kekunci lembut terakhir (kelima dari atas) untuk kembali.
Langkah 8. Tekan kekunci lembut keempat dari atas untuk memilih pengukuran keempat
Tekan kekunci lembut atas berlabel "Sumber" sehingga "CH2" disenaraikan. Tekan kekunci kedua dari atas berlabel "Jenis" sehingga "Pk-Pk" ditunjukkan. Paparan anda akan kelihatan seperti pada Gambar 12. Tekan butang lembut bawah untuk kembali.
Langkah 9. Putar kenop "HORIZONTAL SEC / DIV" sedikit ke arah lawan jam sehingga terkunci sekali
Paparan anda sekarang harus menunjukkan lebih dari satu tempoh, seperti paparan pada Gambar 13. Pengukuran frekuensi CH1 dan CH2 harus berubah dari "?" kepada bacaan yang benar.
Langkah 10. Tekan butang "CURSOR" di bahagian tengah atas osiloskop
Skrin lalai akan kelihatan seperti pada Gambar 14.
Langkah 11. Tekan butang lembut atas di sebelah "Jenis" sehingga "Masa" disenaraikan
Bahagian tengah lajur kanan skrin menunjukkan kepada kita bacaan yang kita minati: Δt dan ΔV. Di bawah ini, bacaan untuk Kursor 1 dan Kursor 2 ditunjukkan.
Bahagian 6 dari 8: Membuat lembaran kerja untuk merakam data anda
Langkah 1. Di komputer makmal anda, buka Excel dan mulakan hamparan baru
Labelkan lajur "Frekuensi," "Vin," "dV," "Vout," "Delay," "Phase" dan "Gain."
Langkah 2. Di bawah "Frekuensi", masukkan setiap frekuensi yang anda rancangkan (rujuk prosedur makmal anda)
Langkah 3. Di bawah "Vout" di sel D2, masukkan formula ini:
= B2 + C2
Langkah 4. Tekan kembali
“= B2 + C2” berubah menjadi nol kerana kita belum memasukkan apa-apa ke dalam B2 atau C2.
Langkah 5. Tekan Ctrl + D, kemudian kembali
Formula disalin dari D2 ke D3, dengan Excel mengubah formula menjadi "= B3 + C3" secara automatik. Terus tekan Ctrl + D kemudian kembali sehingga anda mengisi lajur untuk setiap frekuensi anda.
Langkah 6. Di bawah "Fasa" di sel F2, masukkan formula ini:
= 2 * pi () * A2 * E2
Langkah 7. Tekan kembali
Tekan Ctrl + D, kemudian kembali seperti yang anda lakukan sebelumnya untuk mengisi lajur.
Langkah 8. Di bawah "Gain" di sel G2, masukkan formula ini:
= 20 * log10 (D2 / B2)
Langkah 9. Tekan kembali
Tekan Ctrl + D, kemudian kembali seperti yang anda lakukan sebelumnya untuk mengisi lajur. Abaikan kesilapan buat masa ini.
Langkah 10. Simpan lembaran kerja ini untuk digunakan sebagai templat
Anda boleh menggunakannya pada kali berikutnya anda perlu membuat plot Bode, membiarkan anda melangkau Bahagian 6.
Bahagian 7 dari 8: Mendapatkan data untuk plot Bode
Langkah 1. Osiloskop anda masih boleh berada di paparan kursor dari akhir Bahagian 5
Sekiranya tidak, tekan butang "CURSOR" di bahagian tengah atas osiloskop.
Langkah 2. Putar kenop "HORIZONTAL SEC / DIV" untuk memperbesar gelombang, sehingga satu titik ditunjukkan
Langkah 3. Tekan kekunci lembut keempat dari atas untuk memilih Kursor 1
Langkah 4. Putar kenop "pelbagai fungsi" yang terletak di bahagian atas osiloskop untuk menggerakkan kursor
Tombol tidak berlabel dan terletak tepat di atas butang "CETAK".
Langkah 5. Letakkan kursor sehingga sejajar dengan bahagian paling atas gelombang CH1 (atas, berwarna oren)
Langkah 6. Tekan kekunci lembut terakhir (kelima dari atas) untuk memilih Kursor 2
Langkah 7. Putar kenop "pelbagai fungsi" yang terletak di bahagian atas osiloskop untuk menggerakkan kursor
Posisikan kursor sehingga sejajar dengan bahagian paling atas gelombang CH2 (bawah, biru).
Langkah 8. Pada hamparan anda, catat data anda:
- a. Vin - bacaan voltan di bawah Kursor 1 (820 mV dalam contoh di atas; catat ini sebagai 0.820 di hamparan anda)
- b. dV - bacaan di sebelah ΔV (20.0 mV dalam contoh di atas; catat ini sebagai 0.020 di hamparan anda)
- c. Kelewatan - bacaan di sebelah Δt (160.0 µs dalam contoh di atas; catat ini sebagai 0.000160 di hamparan anda).
Bahagian 8 dari 8: Membuat plot Bode
Langkah 1. Untuk plot Gain:
Masukkan satu langkah di sini dan kemudian klik 1. Pilih lajur Frekuensi dan Perolehan.
Langkah 2. Klik "Insert" dan cari pilihan "Scatter Chart"
Langkah 3. Klik kanan paksi menegak dan pilih "Format Paksi …"
Langkah 4. Klik "Skala Logaritma"
Langkah 5. Klik kanan paksi mendatar dan pilih "Format Paksi …"
Langkah 6. Klik "Skala logaritma"
Langkah 7. Untuk plot Fasa:
Pilih lajur Frekuensi dan Perolehan.
Langkah 8. Masukkan satu langkah di sini dan kemudian klik "Masukkan" dan cari pilihan "Scatter Chart"
Langkah 9. Klik kanan paksi mendatar dan pilih "Format Paksi …"
Langkah 10. Klik "Skala logaritma"
Petua
-
Sekiranya paparan masih kelihatan bising atau tidak menentu, periksa yang berikut:
- a. Periksa apakah output penjana fungsi dihidupkan (bahagian 3, langkah 5).
- b. Periksa sama ada kabel atau sambungan terlepas (bahagian 1, langkah 1-4).
- c. Kalibrasi siasatan anda (minta petunjuk TA untuk perkara ini).
- d. Cuba kabel lain (bahagian 1, langkah 1-4) kerana kabel mungkin rosak.
- Perhatikan bahawa bacaan kursor ini adalah untuk saluran yang disenaraikan di bawah "Sumber." Perhatikan juga bahawa menukar saluran sumber mempengaruhi kedua-dua kursor pada masa yang sama. Osiloskop tidak membenarkan kita memberikan kursor masing-masing saluran. Jangan catat Kursor 1 sebagai CH1 dan Kursor 2 sebagai CH2 secara tidak sengaja dalam data makmal anda!
