Ang isang plot ng Bode ay isang grap na naglalarawan kung paano tumugon ang isang circuit sa iba't ibang mga frequency. Sinasabi nito sa amin, halimbawa, na ang isang amplifier ay may mahinang tugon ng bass (mababang dalas). Ginagamit ng mga inhinyero ang mga plot na ito upang mas maunawaan ang kanilang sariling mga disenyo, upang pumili ng mga sangkap para sa isang bagong disenyo, o upang matukoy kung ang isang circuit ay maaaring maging hindi matatag kapag inilapat ang mga maling frequency.
Mga hakbang
Bahagi 1 ng 8: Pinalawak na Kahulugan
Tulad ng naunang nabanggit, ang isang balangkas ng Bode ay isang grap na naglalarawan kung paano tumugon ang isang circuit sa iba't ibang mga frequency. Ang isang balangkas ng Bode ay partikular na nagpapakita ng pakinabang ng isang circuit na may paggalang sa dalas. Talagang binubuo ito ng dalawang mga graphic: isang tugon sa lakas, at isang tugon sa phase. Upang ilarawan ito, isang sample na balangkas ng Bode ay ipinapakita sa ibaba:
Ang pagkakaroon ng boltahe sa mga decibel ay tinukoy bilang:
G_dB = 20 * 〖log〗 _10 (Vout / Vin).
Ang positibong pakinabang ay nangangahulugang paglaki, at ang negatibong pakinabang ay nagpapahiwatig ng pagpapalambing. Kaya't kung ang isang circuit ay may Vout na 1 volts at isang Vin na √2 volts (isang boltahe na drop), ang makukuha nito ay:
G_dB = 20 〖* log〗 _10 (1 / √2) = - 3 dB.
Mahalaga ang markang -3 dB na ito, dahil ipinapahiwatig nito kung saan ang lakas ng output ng circuit (hindi boltahe!) Ay eksaktong kalahati ng lakas ng pag-input nito.
Inilalarawan ng plot ng phase kung paano ang iba't ibang mga frequency ay tumatagal ng mas maikli o mas mahabang oras upang maglakbay sa circuit. Anumang dalas na may pagbasa ng phase na -180º o –π radians ay hindi matatag sa dalas na iyon.
Upang lumikha ng isang balangkas ng Bode mula sa isang mayroon nang circuit, subukan ang circuit na may isang hanay ng mga frequency. Ang saklaw na ito ay nakasalalay sa application na nasa kamay, tulad ng audio o paghahatid ng data. Pasiglahin ang input ng circuit na may isang simpleng sine wave sa mga frequency ng interes. Sukatin ang input at ang output gamit ang isang oscilloscope, at ihambing ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawa. Itala ang mga pagkakaiba sa isang spreadsheet, pagkatapos ay i-grap ang mga ito upang makita ang huling balangkas ng Bode. Ang data ay maaaring i-tabulate at i-plot ng kamay sa halip, kung nais.
[Ed. tandaan: Ang ilan sa mga figure ay nawawala mula sa tutorial na ito. Kung alam mo kung ano ang idaragdag, gamitin ang tool ng adder ng imahe upang mai-upload ang nauugnay na Mga Larawan.]
Bahagi 2 ng 8: Pagkonekta sa kagamitan
Hakbang 1. Suriin na ang function generator at oscilloscope ay konektado sa pinakamalapit na AC outlet
Hakbang 2. Ikonekta ang unang pagsisiyasat sa konektor na "50 Ω OUTPUT" sa harap na ibabang-kanang sulok ng generator ng pagpapaandar
- a. Ikonekta ang pulang positibong tingga sa input terminal ng iyong circuit.
- b. Ikonekta ang itim na negatibong tingga sa ground terminal ng iyong circuit.
Hakbang 3. Ikonekta ang pangalawang pagsisiyasat sa konektor na "CH 1" sa harap ng oscilloscope
- a. Ikonekta ang pulang positibong tingga sa input terminal ng iyong circuit.
- b. Ikonekta ang itim na negatibong tingga sa ground terminal ng iyong circuit.
Hakbang 4. Ikonekta ang ikatlong pagsisiyasat sa konektor na "CH 2" sa harap ng oscilloscope
- a. Ikonekta ang pulang positibong tingga sa output terminal ng iyong circuit.
- b. Ikonekta ang itim na negatibong tingga sa ground terminal ng iyong circuit, (maliban kung itinuro sa ibang paraan ng lab TA).
Hakbang 5. Siguraduhin na ang mga cable ay hindi nakabitin sa gilid ng workspace
Hakbang 6. I-double check ang mga koneksyon
Dapat silang ipakita tulad ng ipinakita sa Larawan 1.
Larawan 1 - Ang iyong mga koneksyon sa kagamitan
Bahagi 3 ng 8: I-on ang kagamitan
Hakbang 1. Pindutin ang power button (may label na "O / I") sa tuktok na bahagi ng oscilloscope
Hakbang 2. Pindutin ang pindutang "POWER" sa harap sa kanang sulok sa harap ng generator ng pagpapaandar
Hakbang 3. Matapos maisagawa ang kagamitan sa sariling pagsubok, dapat itong magmukhang katulad sa ipinakita sa Larawan 2 (ipinapakita sa hakbang na ito)
Bahagi 4 ng 8: Itakda ang dalas ng lakas at amplitude ng function
Hakbang 1. Pindutin ang pindutan sa ibaba ng "FREQ
”Sa function generator. Ang ilaw sa itaas ng pindutan ay nakabukas. Ang iyong screen ay dapat magmukhang katulad sa Figure na ipinakita sa hakbang na ito.
Hakbang 2. Ayusin ang dalas sa pinakamababang dalas na nais mong subukan, ang iyong dalas ng pagsisimula
Maaari itong magawa sa malaking dial sa function generator, o sa apat na soft-keys sa ibaba ng display. Ang mga pindutan na minarkahang "- val +" ay nagbabago ng digit sa ilalim ng cursor, at ang mga pindutang "" ang gumagalaw ng cursor.
Hakbang 3. Pindutin ang pindutan sa ibaba ng "AMPL
”Sa function generator. Ang ilaw sa itaas ng pindutan ay nakabukas. Ang iyong screen ay dapat magmukhang katulad sa Figure 5 ngayon.
Hakbang 4. Ayusin ang amplitude sa boltahe na tinukoy sa pamamaraan ng lab para sa pagsubok na circuit, gamit ang parehong dial o soft-keys
Pansinin na ito ay Vpp, ang rurok ng rurok na rurok. Ang maximum (positibo) at minimum (negatibong) voltages ng alon ay magiging kalahati ng rurok na rurok sa rurok.
Hakbang 5. Pindutin ang pindutang "OUTPUT" sa function generator
Ang ilaw sa kaliwa ng pindutan ay nakabukas.
Bahagi 5 ng 8: Itakda ang window ng oscilloscope
Hakbang 1. Pindutin ang pindutang "DEFAULT SETUP" sa kanang sulok sa itaas ng oscilloscope
Ang display nito ay dapat magmukhang katulad sa Larawan 6. Maaaring lumitaw ang alon sa display, o maaari lamang itong magpakita ng ingay. Ang susunod na mga hakbang ay magdadala sa ito sa pagtuon.
Hakbang 2. Pindutin ang pindutang "AUTOSET" sa kanang sulok sa itaas ng oscilloscope
Ang display nito ay dapat magmukhang katulad sa Larawan 7, at ang mga alon ay dapat lumitaw sa pokus.
Hakbang 3. Pindutin ang pangalawang soft-key mula sa itaas
Sinasabi nito sa oscilloscope na magpakita ng isang solong panahon ng alon. Ang iyong display ay dapat magmukhang sa sa Larawan 7.
Ang mga soft-key ng oscilloscope ay matatagpuan sa kanan ng display
Hakbang 4. Pindutin ang pindutang "MEASURE" sa tuktok na gitna ng oscilloscope
Ipapakita ang default na screen ng pagsukat, tulad ng nasa Larawan 8.
Hakbang 5. Pindutin ang tuktok na soft-key sa oscilloscope upang piliin ang unang pagsukat
Pindutin ang tuktok na soft-key na may label na "Pinagmulan" hanggang sa nakalista ang "CH1". Pindutin ang pangalawang soft-key mula sa itaas na may label na "Type" hanggang sa maipakita ang "Freq". Ang iyong display ay dapat magmukhang sa sa Larawan 9. Pindutin ang ilalim ng soft-key upang bumalik.
Hakbang 6. Pindutin ang pangalawang soft-key mula sa itaas upang piliin ang pangalawang pagsukat
Pindutin ang tuktok na soft-key na may label na "Pinagmulan" hanggang sa nakalista ang "CH1". Pindutin ang pangalawang soft-key mula sa itaas na may label na "Type" hanggang sa maipakita ang "Pk-Pk". Ang iyong display ay dapat magmukhang isa sa Larawan 10. Pindutin ang ilalim ng soft-key upang bumalik.
Hakbang 7. Pindutin ang pangatlong soft-key mula sa itaas upang piliin ang pangatlong pagsukat
Pindutin ang tuktok na soft-key na may label na "Pinagmulan" hanggang sa nakalista ang "CH2". Pindutin ang pangalawang soft-key mula sa itaas na may label na "Type" hanggang sa maipakita ang "Freq". Ang iyong display ay dapat magmukhang sa sa Larawan 11. Pindutin ang huling soft-key (ikalima mula sa itaas) upang bumalik.
Hakbang 8. Pindutin ang ika-apat na soft-key mula sa itaas upang piliin ang ika-apat na pagsukat
Pindutin ang tuktok na soft-key na may label na "Pinagmulan" hanggang sa nakalista ang "CH2". Pindutin ang pangalawang soft-key mula sa itaas na may label na "Type" hanggang sa maipakita ang "Pk-Pk". Ang iyong display ay dapat magmukhang sa sa Larawan 12. Pindutin ang ilalim ng soft-key upang bumalik.
Hakbang 9. Lumiko nang paikot nang kaunti ang "HORIZONTAL SEC / DIV" na knob hanggang sa mag-click ito nang isang beses
Ang iyong display ay dapat na magpakita ng higit sa isang panahon, tulad ng pagpapakita sa Larawan 13. Ang mga sukat ng dalas ng CH1 at CH2 ay dapat na mabago mula sa "?" sa totoong pagbasa.
Hakbang 10. Pindutin ang pindutang "CURSOR" sa tuktok na gitna ng oscilloscope
Ang default na screen ay dapat magmukhang isa sa Larawan 14.
Hakbang 11. Pindutin ang tuktok na soft-key sa tabi ng "Type" hanggang sa nakalista ang "Oras"
Ipinapakita sa amin ng gitna ng kanang haligi ng screen ang mga pagbabasa na interesado kami sa: Δt at ΔV. Sa ibaba nito, ipinapakita ang mga pagbasa para sa Cursor 1 at Cursor 2.
Bahagi 6 ng 8: Lumilikha ng worksheet upang maitala ang iyong data
Hakbang 1. Sa iyong computer ng lab, buksan ang Excel at magsimula ng isang bagong spreadsheet
Lagyan ng label ang mga haligi na "Frequency," "Vin," "dV," "Vout," "Delay," "Phase" at "Gain."
Hakbang 2. Sa ibaba ng "Frequency," ipasok ang bawat dalas na balak mong subukan (sumangguni sa mga pamamaraan ng iyong lab)
Hakbang 3. Sa ibaba ng "Vout" sa cell D2, ipasok ang formula na ito:
= B2 + C2
Hakbang 4. Pindutin ang return
Ang "= B2 + C2" ay nagiging isang zero dahil wala kaming naipasok na anumang bagay sa B2 o C2.
Hakbang 5. Pindutin ang Ctrl + D, pagkatapos ay bumalik
Ang formula ay makakopya mula sa D2 patungong D3, na binago ng Excel ang formula nito sa "= B3 + C3" na awtomatiko. Patuloy na pindutin ang Ctrl + D pagkatapos ay bumalik hanggang mapunan mo ang haligi para sa bawat isa sa iyong mga frequency.
Hakbang 6. Sa ibaba ng "Phase" sa cell F2, ipasok ang formula na ito:
= 2 * pi () * A2 * E2
Hakbang 7. Pindutin ang return
Pindutin ang Ctrl + D, pagkatapos ay bumalik tulad ng ginawa mo dati upang punan ang haligi.
Hakbang 8. Sa ibaba "Makakuha" sa cell G2, ipasok ang formula na ito:
= 20 * log10 (D2 / B2)
Hakbang 9. Pindutin ang return
Pindutin ang Ctrl + D, pagkatapos ay bumalik tulad ng ginawa mo dati upang punan ang haligi. Huwag pansinin ang mga error sa ngayon.
Hakbang 10. I-save ang worksheet na ito upang magamit bilang isang template
Maaari mo itong gamitin sa susunod na kailangan mo upang lumikha ng isang balangkas ng Bode, pinapayagan kang laktawan ang Bahagi 6.
Bahagi 7 ng 8: Pagkuha ng data para sa balangkas ng Bode
Hakbang 1. Ang iyong oscilloscope ay dapat na nasa display ng cursor mula sa dulo ng Bahagi 5
Kung hindi, pindutin ang pindutang "CURSOR" sa tuktok na gitna ng oscilloscope.
Hakbang 2. I-on ang knob na "HORIZONTAL SEC / DIV" upang mag-zoom in sa alon, upang maipakita ang isang solong panahon
Hakbang 3. Itulak ang ika-apat na soft-key mula sa itaas upang piliin ang Cursor 1
Hakbang 4. I-on ang knob na "multi-function" na matatagpuan sa gitnang tuktok ng oscilloscope upang ilipat ang cursor
Ang knob ay walang label at matatagpuan sa itaas ng pindutang "PRINT".
Hakbang 5. Iposisyon ang cursor upang pumila ito sa tuktok ng alon ng CH1 (itaas, sa kahel)
Hakbang 6. Itulak ang huling soft-key (ikalima mula sa itaas) upang piliin ang Cursor 2
Hakbang 7. I-on ang knob na "multi-function" na matatagpuan sa gitnang tuktok ng oscilloscope upang ilipat ang cursor
Iposisyon ang cursor upang pumila ito sa tuktok ng CH2 (mas mababa, sa asul) na alon.
Hakbang 8. Sa iyong spreadsheet, itala ang iyong data:
- a. Vin - ang pagbabasa ng boltahe sa ilalim ng Cursor 1 (820 mV sa halimbawa sa itaas; itala ito bilang 0.820 sa iyong spreadsheet)
- b. dV - ang pagbabasa sa tabi ng ΔV (20.0 mV sa halimbawa sa itaas; itala ito bilang 0.020 sa iyong spreadsheet)
- c. Pagkaantala - ang pagbabasa sa tabi ng Δt (160.0 µs sa halimbawa sa itaas; itala ito bilang 0,000160 sa iyong spreadsheet).
Bahagi 8 ng 8: Paglikha ng balangkas ng Bode
Hakbang 1. Para sa plot ng Gain:
Ipasok ang isang hakbang dito at pagkatapos ay i-click ang 1. Piliin ang mga haligi ng Frequency at Gain.
Hakbang 2. I-click ang "Ipasok" at hanapin ang pagpipiliang "Scatter Chart"
Hakbang 3. Mag-right click sa patayong axis at piliin ang "Format Axis…"
Hakbang 4. I-click ang "Logarithmic scale"
Hakbang 5. Mag-right click sa pahalang na axis at piliin ang "Format Axis…"
Hakbang 6. I-click ang "Logarithmic scale"
Hakbang 7. Para sa plot ng Phase:
Piliin ang mga haligi ng Frequency at Gain.
Hakbang 8. Ipasok ang isang hakbang dito at pagkatapos ay i-click ang "Ipasok" at hanapin ang opsyong "Scatter Chart"
Hakbang 9. Mag-right click sa pahalang na axis at piliin ang "Format Axis…"
Hakbang 10. I-click ang "Logarithmic scale"
Mga Tip
-
Kung ang display ay mukhang maingay o nag-iisa pa rin, suriin ang sumusunod:
- a. Suriin kung ang output ng function generator ay nasa (bahagi 3, hakbang 5).
- b. Suriin kung ang anumang mga kable o koneksyon ay nakalaya (bahagi 1, mga hakbang 1-4).
- c. I-calibrate ang iyong mga probe (tanungin ang TA para sa mga tagubilin tungkol dito).
- d. Subukan ang isa pang cable (bahagi 1, mga hakbang 1-4) na maaaring nasira ang cable.
- Tandaan na ang mga pagbabasa ng cursor na ito ay pareho para sa channel na nakalista sa ilalim ng "Pinagmulan." Tandaan din na ang pagbabago ng pinagmulan ng channel ay nakakaapekto sa parehong mga cursor nang sabay. Hindi kami pinapayagan ng oscilloscope na bigyan ang bawat channel ng sarili nitong cursor. Huwag aksidenteng itala ang Cursor 1 bilang CH1 at Cursor 2 bilang CH2 sa iyong data ng lab!
