Сызықты электр тізбектерін зерттеу (пассивті төртполюстік) Жұмыстың мақсаты



бет1/5
Дата25.01.2020
өлшемі141 Kb.
  1   2   3   4   5
№ 1 лабораториялық жұмыс
СЫЗЫҚТЫ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІН ЗЕРТТЕУ

(ПАССИВТІ ТӨРТПОЛЮСТІК)
1. Жұмыстың мақсаты
RC-тізбектен синусоидалды және импульсті (серпінді) сигналдардың өтуін қарастыру. Электр тізбектерін есептеуге және өлшеу аспаптарын дұрыс пайдалануға дағдылану.
2. Қысқаша теориялық кіріспе

Электр энергиясын сигнал көзінен қабылдағышқа жеткізу үшін, электрондық схемаларда резисторы мен сыйымдылығы бар сан түрлі тізбектер жиі кездеседі (кернеу бөлшектері, өтпелі, дифференциалдайтын және интегралдайтын RC-тізбектер). Көбінесе бұл тізбектер кернеу өткізу үшін қолданылады, сондықтан кернеу жеткізу коэффициенті негізгі параметр болып табылады. Осы аталған тізбектер арқылы синусоидалды кернеу немесе импульсті сигнал жіберіліп жеткізіліп отырады.

Қарастырып отырған тізбектерге қойылатын негізгі шарттарының бірі кіріс кедергісі сигнал көзінің ішкі кедергісіне елеулі әсер еткізбеу керек (яғни шунттамау) және де шығыс кедергісі қабылдағыштың (жүктеменің) кіріс кедергісімен әсерленбеуі керек. Бұл тізбектерді көбінесе төртполюстік деп атайды, яғни кірісі мен шығысында екі-екіден ұштары бар.

Мұндай сыйымдылығы бар төртполюстіктің параметрлері жиілікке тәуелді болады. Сондықтан, қарапайым гармониялық құраушыларының қосындысы ретінде қарастырылатын күрделі импульсті, мұндай тізбектер «жиілікті бұрмалану» құбылысына апарып соқтырады. Неғұрлым импульс спектрі күрделілеу болса, соғұрлым сол тізбекте бұрмалану құбылысы артады. Егер төртполюстікке синусоидалды кернеу жіберсе, онда оның жұмысы үздіксіз ережесінде болғаны. Бұл жағдайда стационарлы процесс қалыптасқаны, яғни тоқ пен кернеудің белгілі бір мәндерге ие болып тұрғаны.

Импульсті кернеудің құрылымы үздікті болып кенет өзгеріп отырады. Реактивті элемент (бұл жерде сыйымдылықты айтамыз) өзіне жиналған энергия қорын лезде өзгерте алмайды. Бір стационарлы (қалыпты) күйінен екінші бір күйіне ауысуды өтпелі процесс деп атайды. Сонда тізбекте энергия қоры өзгеріп отырады. Өтпелі процестің ұзақтығы Төтп. Дәлірек айтса шексіз болуға тиісті. Дегенмен, іс жүзінде тізбекті үш уақыт тұрақтысына тең деп алуға болады: Төтп. =3. Бұл жерде уақыт тұрақтысы  =RC көбейтіндісіне тең. Оның өлшемділігі 1Ом =1 Омасв-1 =1 c. Өтпелі процестегі импульстің бұрмалануы тізбектің уақыт тұрақтысымен импульс ұзақтығының арақатынасына тікелей байланысты.


    1. Кернеу бөлгіші

Сигнал көзінен кернеуді n есе кішірейтіп қабылдағышқа жеткізетін кернеу бөлгіші деген құрылғыны қарастырайық. Осы n бөлу коэффициенті мен кернеу жеткізу КU коэффициентінің арасында мынадай қатынас бар:


КU =1/n, (1)
бұл жерде КU = Uшығ./Uкір.. (2)
Резисторлы кернеу бөлгішін екі R1 мен R2 кедергілерімен қамтамасыз етуге болады (1-сурет).



1-сурет. Резисторлы кернеу бөлгіші.

er, Rr –электр қозғаушы күш (ЭҚК) және сигнал көзінің ішкі кедергісі; Rж – қабылдағыштың кіріс, яғни жүктеме кедергісі.
Егер
R1 +R2 >> (3)

Rж >> R2 (4)



деген шарттар орындалса, бөлу коэффициентін мына түрде аламыз:
(5)
Бұл шарттар бөлгіш тізбектің сигнал көзінің қуатына елеулі әсер етпеуін көздейді және де дәл сол сияқты жүктеме де бөлгішке әсер бермеуі қажет. Неғұрлым (3) және (4) теңсіздіктер үлкен болса, соғұрлым (5) өрнек дәлірек орындалады. Теңсіздіктер шамасы 10 еседен кем болмауы керек.

Синусоидалды сигналдың жиілігі тым жоғары болса (106-107) Гц, жеткізу коэффициенті КU бәсеңдей түседі, өйткені қандай да реалды тізбекпен қабылдау құрылғылары болмасын олардың кіріс пен шығыс жағында зиянды сыйымдылықтары шығып тұрады. Олар, кіретін элементтерді (резистор, транзистор және т.т.) құрастырғанда, электродтар аралығындағы өзінен өзі пайда болатын зиянды сыйымдылықтар. Сондықтан, жоғары жиілікті синусоидалды сигналға қатысты, бөлгіштің схемасын қарастыра отырайық (2-сурет).





2-сурет. Бөлгіштің жоғары жиіліктегі реалды схемасы.
Мұндай бөлгіштің бөлу коэффициенті мынаған тең:

, (6)
бұл жерде

, =2f. (7)
Егер бөлгіш импульс өткізу күйінде болса, онда шығысында импульстің түрі біраз бұрмаланады. Өйткені реалды бөлгіштің жеткізу коэффициенті импульстің барлық гармонияларында (құраушыларында) бірдей болмайды. Спектрдің жоғары жиілік жағындағы құраушыларының жеткізу коэффициенті кеми түсетіндіктен, импульс маңдайшалары (фронты) көбірек бұрмаланады (3-сурет). Яғни импульс фронттары тік сызық болмай, уақыт бойынша біраз созылады да оны шартты түрде t =2.2 R2C3 бойынша өрнектейді. Бұл шарт Um кернеу амплитудасы 0,1 деңгейінен 0,9 –ға дейін ұлғаю уақытын көрсетеді, оны

Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5




©engime.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет