Pomiar rezystancji wewnętrznej generatora

[przemeksag]

Witam

Dostałem takie zadanie i nie wiem od czego zacząć.

Zad.
Używając oscyloskopu i opornika r=47 Ohm wykonać pomiar rezystancji wewnętrznej (wyjściowej) generatora funkcyjnego.
Za wszelkie pomysły z góry dzięki.

[Jony130]

Potraktuj wyjście generator jako idealne źródło napięcie. Teraz szeregowo do tego źródła wstaw rezystor Rx. Rx reprezentuje rezystancje wewnętrzną generatora.
I całość traktujesz jako generator do którego podłączasz swoje R=47R
Teraz wystarczy wykonać dwa pomiary i obliczyć Rx

[Ertew]

Czy oscyloskop ma rezystancję wejściową?

Jak pisał Jony130, masz źródło idealne + jego Rw (generator).
Podłączasz pod to oscyloskop i mierzysz napięcie.
(oscyloskop może mieć kilka mega omów Rw, albo typowe 50 omów, w drugim przypadku trzeba to uwzględnić, że tworzy się dzielnik napięciowy i mierzysz napięcie na Rw oscyloskopu)

Drugi pomiar to włączasz dany równolegle do wyjścia reneratora (generator posiada jakieś sensowne Rw) i mierzysz o ile siadło napięcie na wyjściu generatora.

Trzeci pomiar to dany rezystor łączysz szeregowo (oscyloskop ma małe Rw) między oscyloskop a generator i masz spadek napięcia na oscyloskopie w przypadku zwiększenia się Rw generatora (o wartość dołączonego rezystora).

Trzeci pomiar można pominąć jeśli wiesz, że oscyloskop ma rezystancję wewnętrzną rzędu 1M oma i więcej.
Przy rezystancji oscyloskopu rzędu 50 omów trzeba trzech pomiarów.
Z nich wyjdzie ci ładny układ równań, który powinien mieć jakieś sensowne rozwiązania.

[przemeksag]

Witam

Dzięki za odpowiedzi ale czy dobrze to rozumiem.

Pierwszy układ to zwyczajne podłączenie oscyloskopu do generatora. Który zastąpiony na schemacie jest idealnym źródłem napięciowym i rezystancją wewnętrzną Rw. Na schemacie 1.

Potem mam zmierzyc napięcie jakie będzie na oporniku R (rezystancja obciążająca R). Schemat 2.

Tylko jak wyznaczyc z tych danych Rw.
Dodam że oscyloskop ma impedancję wejściową 1M

[Ertew]

1M om oscyloskopu, szkoda że nie typowe 50 omów, było by więcej zabawy


A teraz serio. Przy rezystancji 1M możesz tą rezystancję pominąć (oscyloskop jest idealny, bada napięcie nie obciążając go), albo uwzględniać podczas liczenia (teoretycznie dokładniejsze wyniki, praktycznie gówno to da, bo nie masz pojemności wejściowej oscyloskopu i częstotliwości przebiegu mierzonego).

W obu przypadkach różnica będzie rzędu pojedynczych %, więc R oscyloskopu jest do pominięcia.

Jak to liczyć? Znasz prawo Oma (łoma) i oba prawa Kirchhoffa, poradzisz sobie.
1. Mierzysz napięcie na idealnym źródle generatora poprzez Rw. Prąd nie popłynie, więc na Rw nie odłoży się napięcie, więc napięcie na oscyloskopie jest równe napięciu na źródle.
2. Prąd płynie, więc jakiś spadek masz na Ro i jakiś na Rw. Jeśli założyć że źródło się nie zmieniło, to stworzyłeś dzielnik napięcia Rw do Ro.
Znając podstawowe prawa, ułożenie odpowiedniej proporcji to kwestia poniżej kwadransa.

[przemeksag]

Zajarzyłem . Dzięki serdeczne.

[Jony130]

No to podziel się z nami wzorem na Rw.

[przemeksag]

Oznaczmy Rw jako rezystancje wewnętrzną generatora.
#1
Mierzymy napięcie podłączając oscyloskop prosto pod generator. Napięcie te oznaczymy U1.
#2
Następnie podłączamy Ro. I mierzymy napięcie napięcie na nim. Oznaczmy to napięcie U2.
#3
Wimy, że I = (U1)/(Rw+Ro) i I=(U2)/(Ro).
Przekształcając dostajemy kolejno:
(U2)/(Ro) = (U1)/(Rw+Ro) => (U2)/(Ro U1) = 1/(Rw + Ro) => Rw=((Ro U1)/(U2)) - Ro.

[Jony130]

Co morza jeszcze bardziej uprościć do postaci

Rw = ( U1/U2 - 1) * Ro

Ale i tak dobra robota.