Munka célja:
a harmonikus jelek és a négyszögletes formák áthaladásának folyamatainak vizsgálata lineáris láncokon keresztül, például differenciáló és integráló lánc, soros és párhuzamos vibrációs áramkörök, transzformátor;
a tranziens folyamatok vizsgálata lineáris áramkörökben;
készség működtetése mérőműszerekkel;
ismerje meg az RCL-láncok számításainak végrehajtását szimbolikus módszerrel;
a kapott kísérleti adatok feldolgozása és elemzése.
Feladatok:
mérje meg a hét lineáris lánc amplitúdó-frekvenciájának jellemzőit;
mérje meg a felsorolt \u200b\u200blineáris láncok feletti fázisfrekvenciás jellemzőket;
szerezd meg és fedezze fel a hét lineáris lánc átmeneti jellemzőit;
1 lineáris lánc
Az elektronikában az elektromos láncok egy sor csatlakoztatott áramköri elemek, például ellenállások, kondenzátorok, induktorok, diódák, tranzisztorok, működési erősítők, áramforrások, feszültségforrások és mások.
Az áramkör elemek kábelezéssel vagy nyomtatott gumiabroncsokkal vannak összekötve. Az idealizált elemekből álló elektromos láncok számos funkciót besorolnak:
Az energia jellemzői szerint:
aktív (tápegységek);
passzív láncok (nem tartalmaznak feszültséget és (vagy) forrásokat);
Topológiai jellemzők:
sík (lakás);
nem sík;
elágazó;
szétválasztott;
egyszerű (egy, kettős áramkör);
komplex (többszerû, többszínű);
A külső következtetések számával:
kétpólusú;
négypólusú;
multipolok;
A mérési mező frekvenciájából:
láncok, amelyek koncentrált paraméterekkel (koncentrált rezisztencia paraméterekkel rendelkező láncokban, csak egy ellenállás, kondenzátor, csak kondenzátor, csak kondenzátor, csak kondenzátor, csak kondenzátor, induktivitás csak induktivitás-tekercs) induktivitást mutatnak;
a láncok elosztott paraméterekkel (az elosztott paraméterekkel rendelkező áramkörökkel, még az összekötő vezetékek is tartalmaznak tartályt, vezetőképességet és induktivitást, amelyek hosszuk mentén vannak elosztva; az ultrahigh frekvenciák régiójában lévő láncok ilyen megközelítése a leginkább jellemző);
Az elemek típusától:
lineáris láncok, ha lineáris idealizált elemekből állnak;
nemlineáris láncok, ha a lánc legalább egy nemlineáris elemet tartalmaz;
Ebben a papírban a passzív láncok három áramköri elemből álltak. Elemek 
- az idealizált áramköri elemek. Az ilyen elemeken átfolyó áram lineáris függvény az alkalmazott feszültségből:
ellenállás esetén 
:
;
kondenzátorhoz 
:
;
a tekercs-induktivitáshoz 
:
Ezért a láncok 
elemek hívják lineáris.
Szigorúan beszélve, a gyakorlatban nem minden 
az elemek lineárisak, de sok esetben a linearitás eltérései kicsiek, és a tényleges elem idealizált lineárisként történhet. Az aktív ellenállás csak akkor tekinthető lineáris elemnek, ha az áramáram olyan kicsi, hogy a felszabadult hő nem vezet észrevehető változás az ellenállásában. Hasonló megfontolások is kifejezhetők az induktor induktivitásával és kondenzátorával kapcsolatban. Ha paraméterek 
a láncok változatlanok maradnak, amikor az elektromos folyamat szivárog, az állandó paraméterekkel rendelkező láncot mondják.
Mivel a lineáris áramkörök folyamatait lineáris egyenletek írják le, a szuperpozíció elve alkalmazható rájuk. Ez azt jelenti, hogy az intézkedés eredményeként a lineáris láncban a komplex formában jel megtalálható összegeként eredményeit az intézkedések a jelek egyszerűbb, amely elbontja a forrás, komplex jel.
Lineáris áramkörök elemzéséhez két módszert alkalmazunk: a frekvencia jellemzői módszer és a tranziens módszer.
Oroszország Oktatási és Tudományos Minisztériuma
A magasabb szakmai oktatás szövetségi állami költségvetési oktatási intézménye
"Mordovian Állami Egyetem. N. P. Ogareva "
Elektronikus technológiai kar
Tanszék "Automatizálás"
M. V. Ilyin
tól től. tól től. Kapitonov
Szerzők - fordítók: az Automatizációs Tanszék vezetője, Folypát. tehn Tudományok, egyetemi docensosztályok "automatizálás", folypát. tehn Tudományok, tanárosztályok "Automatizálás" , Egyetemi docens, automatizálási osztály.Különböző formák jelzéseinek áthaladása lineáris Rc-Pi: Laboratóriumi műhely / N. N. Bespalov, M. V. Ilyin ,. - Saransk: Kovylk. Típus., 2012. - 24 s.
ISBN ___________
Elméleti információkat és iránymutatásokat tartalmaz a laboratóriumi munka végrehajtására "A különböző formák jelzései lineáris Rc-SPI "az" Elektronikus láncok és mikrocircuittechnika tanfolyamán ". Ajánlott: Az "Elektronika és Nanoelektronika", az "infokommunikációs technológiák és kommunikációs rendszerek", az "elektroszerítő és az elektrotechnika" és a "műszerezés". Ezek az előnyök azonban képesek lesznek használni a hallgatókat és az elektrotechnikai, elektronikai és rádiós technológiával kapcsolatos különlegességeket.
A Mordovian Állami Egyetem tudományos és módszertani tanácsának határozata. Eve.
UDC 621.391.3.011.71 (076)
BBK B534.
Előszó
Ez a laboratóriumi műhely az első laboratóriumi munka leírását tartalmazza, amelyet az "Elektronikus láncok és a mikrocirkuuitry" tanfolyam keretében nappali és levelezési formáinak napi és levelező formáinak tanulmányozása során végzik.
Ennek a munkának a fő célja, hogy tanulmányozza a különböző formák átviteli folyamatait Rc-Spi.
Mivel a vizsgált tanfolyamon végzett laboratóriumi munka végrehajtása gyakran a vonatkozó szakaszok előadása előtt van, az elméleti kérelmek, amelyek oktatóanyagként szolgálhatnak a tanfolyam megfelelő részeihez, valamint a tanfolyam-kiegészítők és a típusszámítások A munka leírása.
Azonban csak egy elméleti alkalmazás használata nem elegendő a laboratóriumi munkához való felkészüléshez. Meg kell vizsgálni a gyűjtemény végén bemutatott szakirodalom megfelelő szakaszait.
A következő munkához való felkészüléskor a hallgató köteles megismerkedni a szakirodalom által jelzett elméleti ellátás leírásával, valamint előzetes elszámolási feladatot.
A munkajelentésnek tartalmaznia kell a vizsgált rendszereket, amelyeket az előzetes elszámolási feladat és a kapott eredmények végeznek. A jelentést szépen kell díszíteni az A4-es méretű lapokra, és elektronikus formában is képviselteti magát.
A laboratóriumi munka átadásának eljárása a következő.
(1) A laboratóriumi munka elvégzésére induló hallgatók csoportját ebben a laboratóriumban és a biztonsági előírásoknak megfelelően kell utasítani, amelyet az adott magazinban rögzítenek az egyes hallgatók festményével.
2. A következő foglalkozás előtt minden hallgató kollokviumot ad az aktuális munkára. Ha a hallgató nem áll készen a munkára, vagy nem teljesítette az előzetes elszámolási feladatot, akkor nem működik.
3. A következő leckében a munka végrehajtása után a hallgatónak bemutatnia kell a végrehajtott jelentést a végrehajtott és védi a munkát.
Azok a diákok, akik két munkát nem védettek a következő munka befejezésének időpontjában, nem szabad elfoglalni. A munkáról szóló jelentés nyilvántartásba vételét minden hallgató végzi.
A vizsgált tanfolyam minden laboratóriumi munkáját a közönség és a négyórás háztartási képzés négy órás leckére tervezték.
1 rövid elméleti információ
A lineáris láncokat láncok, amelyek lineáris elemekből állnak, azaz az elemek, amelyek névleges értékei nem függenek az áramló áramtól vagy az alkalmazott feszültségtől. Minden vonallánc esetében a szuperpozíció elvét alkalmazza. Például, módszerek alkalmazásán alapul a Duhamel integrál, vagy módszerek harmonikus analízis alkalmazható folyamatok leírására a lineáris áramkörök. Figyelembe vett Rc-SPI-t számos gyakorlati rendszerként használnak funkcionális átalakítóként. Az elemek paramétereinek szerkezetétől és arányától függően Rc-Spi lehet használni, hogy különbséget (nagyfrekvenciás szűrő), vagy az integráció (alacsony frekvenciás szűrő) bemeneti jeleket.
A tranziens folyamatokat impulzusköri áramkörökben, a klasszikus, a kezelő, a frekvencia módszerek, valamint a Duhamel Integral Method (Superposition módszer) alkalmazzák.
Klasszikus módszer. Átmeneti folyamatok kiszámításakor ezt a módszert egy funkció formájában mutatjuk be. U.vk(t.), és a vizsgált RC láncot egy differenciálegyenlet (DF) írja le, amely meghatározza a kimeneti és bemeneti feszültségek közötti kapcsolatot, a séma elemek paramétereit és a külső befolyást. Amikor a DU-t rajzolják fel számos törvényt és tételeket, amelyek meghatározzák a feszültségek és áramok közötti kapcsolatot. A legfontosabbak az OMA törvénye, a kapcsolás, a Kirchhoff és az egyenértékű generátor tétele.
Sok esetben, amikor átmeneti folyamatok elemzése során a vizsgált áramkör egyenértékű áramköre leírja az első sorrendet állandó jobb oldalon:
hol τ - a lánc tehetetlenségi jellemzője; x (t) - nagyságú (áram, feszültség); Z.0 - Külső perturbing hatás.
Az (1) egyenlet általános oldata rendelkezik az űrlapon:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image003_175.gif "Width \u003d" 93 "Magasság \u003d" 29 SRC \u003d "\u003e,
hol DE- állandó integráció (a kezdeti feltételekből); r - A karakterisztikus egyenlet gyökere https://pandia.ru/text/78/069/images/image005_134.gif "width \u003d" 63 "magasság \u003d" 48 src \u003d "\u003e.
Így a du (1) általános döntése az űrlapon kerül rögzítésre:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image007_114.gif "width \u003d" 40 "magasság \u003d" 20 "\u003e, és megtaláljuk:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image011_83.gif "Width \u003d" 123 "Magasság \u003d" 24 src \u003d "\u003e.
Következésképpen a du (1) döntése meg lehet írni
https://pandia.ru/text/78/069/images/image013_87.gif "width \u003d" 181 "magasság \u003d" 60 src \u003d "\u003e. (3)
Egy specifikus RC áramkör esetén a kezelői átviteli együttható meg van határozva K (p), akkor keresse meg a kimeneti feszültség és a funkció képét U.ki(R) Meghatározza az eredetit U.ki(t.) Az inverz Laplace transzformáció használata:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image008_110.gif "alt \u003d" * "width \u003d" 12 "magasság \u003d" 23 src \u003d "\u003e a következő képlet:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image017_73.gif "width \u003d" 248 "Magasság \u003d" 56 src \u003d "\u003e.
Ha egy képen nevező U.ki(R)egyszerű gyökerekkel együtt van r1, r2 …, rn gyökér rn + 1 multiplicitás a, azaz kép U.ki(r) A frakció formájában írják:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image008_110.gif "alt \u003d" * "width \u003d" 12 "magasság \u003d" 23 "\u003e Funkció:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image008_110.gif "alt \u003d" * "width \u003d" 12 magasság \u003d 23 "magasság \u003d" 23 "\u003e Frekvencia módszer. Ezzel a módszerrel a bemeneti jel U.vk(t.) A Fourier közvetlen átalakulása alapján frekvenciaspektrum formájában tűnik U.vk(j.w.). Ezután van egy komplex átviteli együttható NAK NEK(j.w.) https://pandia.ru/text/78/069/images/image020_61.gif "width \u003d" 244 "magasság \u003d" 60 src \u003d "\u003e.
https://pandia.ru/text/78/069/images/image008_110.gif "alt \u003d" * "width \u003d" 12 "magasság \u003d" 23 src \u003d "\u003e komplex alak. A kimeneti feszültség a kifejezésből található:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image022_36.jpg "Width \u003d" 507 "Magasság \u003d" 353 src \u003d "
1. ábra - A stressz lépés áthaladása Rc-lánc.
A bemeneti jel írható
0, mint t. < 0
U.vk(t.)= Um t. > 0.
A klasszikus módszer használata esetén meg kell tennie Rc-Spi. Kirchhoff második törvénye szerint írhat:
U.ki(t.) = U.c ( t.) + U.vk(t.). (4)
Amikor a bemeneti jelet a kapacitáson keresztül alkalmazzák TÓL TŐL áramlási áram ÉN.(t.) És a feszültség a Capacitance https://pandia.ru/text/78/069/images/image025_52.gif "width \u003d" 237 "magasság \u003d" 60 src \u003d "\u003e.
Tekintve, hogy Ri.(t.) = U.ki(t.), és az egyenlet jobb és bal részének megkülönböztetése, kapunk:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image027_46.gif "width \u003d" 212 "Magasság \u003d" 43 src \u003d "\u003e.
A kapott egyenletben helyettesítő U.vk(t.), A kimeneti feszültséghez kapjuk:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image029_48.gif "width \u003d" 289 magasság \u003d 49 "magasság \u003d" 49 "\u003e.
Kifejezést találni U.ki(t.Ebben az esetben a (3) egyenletet használhatja, amelyet az űrlapon rögzítenek:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image031_40.gif "width \u003d" 67 "magasság \u003d" 25 src \u003d "\u003e - Kimeneti feszültség t. \u003d ∞ (az átmeneti folyamat vége után, azaz a \u003d 0); U.ki(0) - Kimeneti feszültség t. \u003d 0, (a váltás pillanatában, amikor U.ki (0) \u003d Um.).
Ezért a kimeneti feszültséget a következőképpen határozzák meg:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image033_39.gif "Width \u003d" 104 "Magasság \u003d" 52 "\u003e Üzemeltető átviteli együttható NAK NEK(r) Ehhez az RC áramkörhez az alábbiak szerint kerül meghatározásra:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image028_48.gif "Width \u003d" 129 "Magasság \u003d" 47 "\u003e.
ÁthaladóRc -Cap egy téglalap alakú impulzus. A 2A. Ábrán látható Rc-Cap, amelynek bejáratánál egy téglalap alakú impulzust szolgálnak fel amplitúdóval Um. és tartósság. A bemeneti jel két Sipolar feszültségcseppként jeleníthető meg Um. egy darabig egy barátjához viszonyítva t.és(2b. Ábra).
0-nál.< t. < t.és
U.vk(p) \u003dhttps://pandia.ru/text/78/069/images/image039_37.gif "width \u003d" 18 "magasság \u003d" 151 src \u003d "\u003e gif" szélesség \u003d "151" magasság \u003d "72 src \u003d"\u003e t.és > 0,
majd az inverz Laplace transzformáció használatával ideiglenes funkciót találunk U.ki(t.):
0-nál.< t. < t.és
U.ki(t.)= -ért t.és > 0.
A kimeneti impulzus formája az aránytól függ t.és és τ . A 3A. Ábra mutatja a kimeneti űrlapot, amikor τ << t.és , és a 3b. Ábrán a kimeneti jel látható τ >> t.és. Az ábrából világos, hogy az esetben Rc-Hee-nek meg kell adnia egy téglalap alakú lendületet torzítás nélkül, akkor ki kell választania az arányt τ >> t.és. Az impulzus csúcs torzulásainak becsléséhez használja az impulzus impulzusának relatív csökkenését Δ:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image046_20.jpg "Width \u003d" 597 "Magasság \u003d" 285 src \u003d "\u003e\u003e\u003e\u003e
3. ábra - Kimeneti forma különböző t..
Hasonlóképpen meghatározhatja a kimeneti űrlapot Rc-Spi a 4A. Ábrán látható (integrálva) Rc-lánc). A 4b. Ábrán látható, hogy az impulzus az elülső torzulásokkal történő továbbítására meg kell választania τ << t.és.
https://pandia.ru/text/78/069/images/image048_18.jpg "Width \u003d" 376 "Magasság \u003d" 261 "\u003e
5. ábra - Az impulzus elejének időtartamának meghatározása.
ÁthaladóRc -Cheel lineáris növekmény. 6. ábra bemutatja Rc-Chane, amelynek bejáratánál a lineáris növekvő feszültség U.vk(t.) =kt.hol k.= tGα. - Az arányossági együttható.
https://pandia.ru/text/78/069/images/image050_24.gif "width \u003d" 221 "Magasság \u003d" 25 src \u003d "\u003e. GIF" szélesség \u003d "31 magasság \u003d 43" magasság \u003d "43" Sorozatként ábrázolható:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image054_22.gif "width \u003d" 323 "magasság \u003d" 55 src \u003d "\u003e.
Innen látható, hogy kis értékeken látható t. (t.<<τ ) A kimeneti feszültség gyakorlatilag egybeesik a bemenetet, azaz . U.ki(t.) ≈ kt..
A kimeneti jel torzulása:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image056_21.gif "szélesség \u003d" 141 "Magasság \u003d" 48 SRC \u003d "\u003e - alacsonyabb határfrekvencia a frekvenciaváltság csökkenésében, 3 dB-nél. Például, például a sweep feszültség továbbítása 2 ms időtartamával és a linearitástól való eltérés, legfeljebb 0,1% -a az utolsó egyenlet 0,1% -a, azt találjuk, amit kell f.n. < 0,16 Гц или Rc = τ \u003e 1c.
-Ért t. >> τ A kimeneti feszültség állandó kτ.. Feszültség a tartályon TÓL TŐL A következők szerint található:
https://pandia.ru/text/78/069/images/image058_11.jpg "Width \u003d" 369 "Magasság \u003d" 314 "\u003e
7. ábra - trapezdinális feszültség bemutatása négy lineáris növekvő jel formájában.
Ellenállás osztók több bemenetekkel. A többlépcsős osztó rendszer példáját a 8. ábrán mutatjuk be.
https://pandia.ru/text/78/069/images/image060_22.gif "width \u003d" 269 "Magasság \u003d" 64 src \u003d "\u003e,
Az adott esetben, ha https://pandia.ru/text/78/069/images/image064_18.gif "width \u003d" 253 "magasság \u003d" 60 src \u003d "\u003e,
https://pandia.ru/text/78/069/images/image067_19.gif "width \u003d" 21 "magasság \u003d" 25 src \u003d "\u003e, hanem a feszültség mértékének száma, a kommunikáció nagyságrendje Ellenállás és terhelési ellenállás.
9. ábra - Ellenállás elválasztó betöltött kapacitása C..
Amikor az impulzust egy ilyen osztón keresztül továbbítja, a frontjait a töltés és a kisülési folyamatok miatt nyújtják TÓL TŐL, és az amplitúdó csökkenése egy osztó jelenléte miatt (https://pandia.ru/text/78/069/images/image072_18.gif "szélesség \u003d" 165 "magasság \u003d" 29 src \u003d "\u003e
és amplitúdó:
Div_adblock157 "\u003e
https://pandia.ru/text/78/069/images/image075_17.gif "width \u003d" 128 "magasság \u003d" 49 src \u003d "\u003e.
Ellenállás-kapacitív osztók.Bizonyos esetekben a bemeneti feszültségcseppek, az ellenállás https://pandia.ru/text/78/069/images/image077_4.jpg "szélessége \u003d" 511 "magasság \u003d" 377 src \u003d "\u003e
9. ábra - A téglalap alakú impulzus áthaladása ellenálláson és kapacitív osztón keresztül.
Engedje meg, hogy a feszültség négyszögletes impulzusa az amplitúdóval szolgálja az ilyen osztó bejáratánál E.És feltételezzük, hogy a bemeneti impulzusok forrása a tökéletes, belső ellenállást, ezért képes arra, hogy végtelenül nagyobb teljesítményt fejlesszen ki.
A váltás pillanatában ( t. \u003d 0) Az aktuális végtelenül nagy ugrás a Capaces https://pandia.ru/text/78/069/images/image079_17.gif "width \u003d" 24 "magasság \u003d" 23 "\u003e, és mint a Eredmény, pillanatnyi véges a tartályok feszültségugró és https://pandia.ru/text/78/069/images/image082_18.gif "width \u003d" 273 "magasság \u003d" 55 src \u003d "\u003e,
ahol és - díjak a kondenzátorokon, és jelenleg t.. -Ért t. \u003d 0 \u003d, mivel mikor t. \u003d 0 beszélgetés csak a Capacles segítségével halad át https://pandia.ru/text/78/069/images/image079_17.gif "width \u003d" 24 "magasság \u003d" 23 src \u003d "\u003e
https://pandia.ru/text/78/069/images/image088_12.gif "Width \u003d" 336 "Magasság \u003d" 60 SRC \u003d "\u003e,
https://pandia.ru/text/78/069/images/image091_11.gif "width \u003d" 205 "magasság \u003d" 55 src \u003d "\u003e és a kezdet előtt (amikor t. \u003e 0) Feszültségszintek.
Bizonyos eszközökben (például a multivibratorokban) ellenállás és kapacitív osztó, az ellenállás https://pandia.ru/text/78/069/images/image111_9.gif "width \u003d" 64 "magasság \u003d" 23 src \u003d "\u003e.
A gyakorlatban mindkét bemeneti ellenállás-kapacitív osztót használják.
2 Munkacsoport
A munka célja: A paraméterek hatásainak vizsgálata Rc- a továbbított impulzusok formájának torzításánál.
1. A tanár feladata a 10. ábrán bemutatott alábbi paraméterek egyikére és az elemek paramétereinek kiválasztott értékeire, kiszámítja a csúcsok relatív csökkenését és a kimeneti front időtartamát, amikor a bemenetre alkalmazzák egy unipoláris téglalap alakú impulzus.
2. A kiválasztott Rc- Az elemeinek mennyezete és paraméterei kiszámolják a kimeneti jelzés torzulását, ha a lineáris emelkedő feszültséget a bemeneti (fűrészpemópulzus) adja.
3. A kiválasztott sémához hozzon létre egy modellt MultiSIM-ben. Kísérletileg egy virtuális oszcilloszkóp segítségével határozza meg az 1. és 2. bekezdésben szereplő kimeneti impulzusok paramétereinek értékeit, és hasonlítsa össze őket a számított értékekkel. Mentés a bemeneti és kimeneti impulzusok oszcillogramjainak grafikus fájlok formájában a jelentés későbbi jelentéseire.
4. A (3) bekezdésben létrehozott modellben cserélje ki a bemeneti forrást a komplex forma forrására. A komplex jelek változatai a 11. ábrán láthatóak. A jelforma tanárként van beállítva. A modellezési eredmények egy jelentést vezetnek be a bemeneti és kimeneti jel oszcillogramjainak formájában.
https://pandia.ru/text/78/069/images/image113_3.jpg "Width \u003d" 604 "Magasság \u003d" 527 SRC \u003d "\u003e\u003e
11. ábra - Különböző formák bemeneti jelei.
3 Ellenőrzési kérdések
1. Word A klasszikus módszer alapelvei az átmeneti folyamatok elemzésére impulzusáramkörökben.
2. Word Az üzemeltetői módszer alapelveinek alapelvei az átmeneti folyamatok elemzésének impulzus áramkörökben.
3. Word A frekvencia módszer alapelvei az átmeneti folyamatok impulzusáramlások elemzésére.
4. Melyek a lineáris láncok?
5. Mi a szuperpozíció elvét, amikor elemzi a komplex alak jeleit?
Bibliográfiai lista
1. Ulakhovich A lineáris elektromos áramkörök elmélete. - Szentpétervár. : BHV-PETERSBURG, 2009. - 816 p.
2. Belettsky lineáris elektromos áramkörök. Edition 2 / - M.: LAN, 2011. - 544 p.
3. Kruáneevsky: Tanulmányok. Hvit juttatás. - M.: Magasabb. Shk., 1988. -304 p.
4 Rádiómérnöki: Tutorial a diákok Fiz.-Mat. Tény PED. IN-TOV /,. - M.: Megvilágosodás, 1986. -319 p.
5. Goldenberg eszköz /. M.: Rádió és kommunikáció, 1981. - 221 p.
6. Gorovsky láncok és jelek: Az egyetemek tankönyve. 4 Ed., Perab. és add hozzá. /. M.: Rádió és kommunikáció, 1988. -512 p.
előszó ................................................. ..................... | ||
Rövid elméleti információk ....................................... | ||
Munkacsoport ................................................ .............. | ||
Ellenőrzési kérdések ................................................... | ||
Bibliográfiai lista ................................................ ......... |
Jelszó
Különböző formák
LineárisRc -Spi
Laboratóriumi műhely
az "Elektronikus láncok és Microcircuitry" kurzus során
Képzési kiadás
|
S. S. Kapitonov ,.
A mellékeltnek megfelelően nyomtatva
eredeti mockup
Bérlés a SET __. 11.2012. Aláírva a nyomtatásban __. 12.2012.
Őrség. Nyomtatási eltolás. 60x84 1/16 formátum.
Ud. l. 0,00 SL. Pechs. l. ___. Cirkuláció 100 példány.
Mordovian Állami Egyetem. Eve
Nyomtatva a Mordovia Nyomtatási Minisztériumának Kovylkin tipográfiájában
Az elektromos láncok az automatizálás elektronikus alkatrészeinek szerves részét képezik, amelyek nagyszámú különböző jellemzőket végeznek. Az elektronikus elektromos áramkörök közötti fő különbség az, hogy a passzív lineáris elemek kombinációja, azaz a Volt-ampere jellemzői az OMA törvényének hatálya alá tartoznak, és nem növelik a bemeneti jeleket. Ennek alapján az elektronikus eszközök elektromos áramköreit gyakrabban hívják az elektromos jelek átalakításához és generálásához.
Az elektromos jelek kialakításához és konvertálásához funkcionálisan lineáris eszközök a következő fő csoportokra oszthatók:
A jelek integrálásához használt láncok, és néha az impulzusok időtartamának növelése (növelése);
A jelek megkülönböztetésére használt láncok differenciálása (lerövidítése), valamint az impulzusok lerövidítése (adott időtartamú impulzusok fogadása);
Ellenállás és ellenállás-kapacitív osztók, amelyek megváltoztatják az elektromos jelek amplitúdóját;
A polaritás és az impulzus amplitúdójának megváltoztatására használt impulzusos impulzus láncokhoz a generátorok és az impulzusgenerátorok pozitív visszajelzésének kialakításához a terhelési áramkörökkel való megfeleléshez használható, hogy illessze be az impulzusokat néhány kimeneti tekercsből;
Elektromos szűrők, amelyek az adott területen található frekvenciatartalmú frekvenciakomponensek elektromos jelének kialakítására szánt elektromos szűrők, valamint az összes többi frekvencia régióban elhelyezkedő frekvenciakomponensek elnyomása.
Attól függően, hogy a lineáris eszközök elvégzésének elemeitől függően RC, RL és RLC láncokra oszthatók. Ebben az esetben a lineáris eszközök tartalmazhatnak r lineáris rezépt, lineáris kondenzátor C, lineáris induktivitó tekercset, egy impulzus transzformátort a mag telítettsége nélkül. A "lineáris" szó hangsúlyozza, hogy csak olyan elemek fajtái, amelyek a lineáris típusú, vagy más szóval, a paraméter (rezisztencia, kapacitás stb.) Névleges értéke folyamatosan, és nem függ a előforduló áram vagy alkalmazott feszültség. Például egy hagyományos kondenzátort tartalmazó, mica dielektromos párnák széles feszültségtartományban lineárisnak tekinthető, és a PN átmeneti tartály értéke az alkalmazott feszültségtől függ, és nem tulajdonítható lineáris elemeknek. Ezenkívül mindig korlátozások vannak az amplitúdó vagy jeláramláson, amelyben az elem lineáris tulajdonságokat takarít meg. Például a kondenzátor megengedett feszültsége nem haladhatja meg a lyukasztási értéket. Hasonló korlátozások is rendelkezésre állnak más elemek is, és figyelembe kell venni azokat, amelyek egy vagy egy másik osztályhoz kapcsolódnak.
A lineáris eszközök legfontosabb tulajdonsága abban rejlik, hogy képesek felhalmozni és energiát adni a kapacitív és induktív elemekbe, és ez a bemeneti jelek átmeneti változása a kimeneti időközökben. Ez a tulajdonság a generátorok, az impulzus interferencia-eszközök és a "versenyek" működését idézi elő, amely az elektromos jel láncok átadásának folyamatában különböző időbeli késleltetéssel jár.
Meg kell jegyezni bizonyos nehézségeket a lineáris elektromos áramkörök használatában az integrált technológiában. Ez az ellenállások és kondenzátorok számos technológiai nehézségének jelenléte, nem említi az induktivitás tekercseit, az integrált végrehajtás során.
A frekvencia független feszültségosztó célja, hogy csökkentse a jelforrás feszültségét a kívánt értékre. Az alsó részét a bemeneti kaszkád feszültségjelzővel tárgyaljuk, hogy a tranzisztor működési pontját az erősítőbe állítsa be, hogy hivatkozzon (gyakrabban mondják "referencia") feszültséget. A legegyszerűbb feszültségosztó diagramja a fenti ábrán látható
A valódi elektronikus áramkörök elemzése során a bruttó hibák kiküszöbölésére mindig szükséges a jelforrás és a terhelés elektromos jellemzőinek figyelembe vétele. A legfontosabb közülük:
Az EMF jelforrásának nagysága és polaritása;
A jelforrás (RG) belső ellenállása;
AHH és FFX jelforrás;
Terhelési ellenállás (RN);
Az alábbi ábra mutatja a feszültségelosztók faját.
Az (a) ábra egy változó ellenálláson lévő feszültségosztást mutatja. Az EU érzékenységének szabályozására használják. Ugyanezen a helyen a B kép több kimeneti feszültségű osztót ábrázol. Ilyen napot használunk például egy cukodikus erősítőben. Bizonyos esetekben, amikor az RN ellenállás nem elegendő, az osztó alsó vállaként használják. Például, ha egy OE-vel rendelkező erősítőt állítunk elő, a munkakpont helyzetét az RB által létrehozott osztó és az alap tranzisztor RBE tranzisztor ellenállása határozza meg.
Az elektronika egyik fontos helye elfoglalja feszültségosztókakiknek felső vagy alsó váll van kialakítva változó ellenállással. Ha az osztó állandó stabil feszültséggel működik, és azt mondja, az alsó vállon helyezi az ellenállást, amelynek értéke kifinomul a hőmérséklet, a nyomás, a páratartalom és más fizikai paraméterek, majd a feszültség, arányos a hőmérséklet, Nyomás, páratartalom stb. Távolíthatók el a feszültségosztó kimenetéről.. Különleges helyet osztanak el az osztók, amelyekben az egyik ellenállás függ a tápfeszültség frekvenciájától. Nagy csoportot alkotnak az elektromos jelek különböző szűrőjének.
A feszültségosztó további javítása egy mérőhíd megjelenéséhez vezetett, amely két osztóból áll. Ilyen rendszerben jelölhet egy jelet a középpont és a megosztott vezeték között, és a két átlagos pont között. A második esetben a változó ellenállások azonos változásával rendelkező kimeneti jel hatálya megduplázódik. Az elektromos jelerősítők szintén feszültségosztó, a változó ellenállás szerepe, amelyben a tranzisztort a bemeneti feszültség jelöli
Legegyszerűbb integráló lánc egy feszültségosztó, amelynek kondenzátora van az osztó alsó vállának szerepével
Lineáris láncok megkülönböztetése
Legegyszerűbb differenciálási lánc egy feszültségosztó, amelynek kondenzátora van a felső vállának szerepével
A folyamatos véletlenszerű jelek kitett linkek integrálása és megkülönböztetése, mint például, alsó és felső frekvencia szűrőkAz R1 és C2 elemek az alacsony passzív szűrőt alkotják, C1 és R2 - a felső frekvenciaszűrő
Tekintsünk egy lineáris inerciális rendszert egy ismert sebességváltóval vagy impulzus reakcióval. Hagyja, hogy az ilyen rendszer bemenete álló véletlenszerű folyamatot kapjon meghatározott jellemzőkkel: valószínűségi sűrűség, korrelációs funkció vagy energia spektrum. Meghatározzuk a folyamat jellemzőit a rendszer kimenetén: és
A legegyszerűbb a folyamat energiaprogramja megtalálható a rendszer kimenetén. Valójában az eljárás egyéni megvalósításai a bejáratnál determinisztikus funkciók, és a Fourier készüléket alkalmazzák. Legyen
a véletlenszerű folyamat időtartamának csonkolt megvalósítása a bejáratnál, és
Spektrális sűrűségét. A végrehajtás spektrális sűrűsége a lineáris rendszer kimeneténél megegyezik
Az (1,3) szerinti kimeneten lévő eljárás energiapruktorát az expresszió határozza meg
azok. Ez megegyezik az eljárás energiapruktorával a bemeneten, szorozva a rendszer amplitúdófrekvenciás jellemzőinek négyzetével, és nem függ a fázisfrekvencia-jellemzőtől.
A lineáris rendszer kimenetén a folyamat korrelációs funkciója az energiaprektrumból származó Fourier transzformációnak tekinthető:
Következésképpen, ha a véletlenszerű stacionárius folyamat ki van téve, hogy a lineáris rendszer a kimeneténél, egy stacionárius véletlenszerű folyamat egy energia-spektrum és a korrelációs függvény által meghatározott kifejezések (2.3) és (2.4), az is kaptuk,. A folyamat teljesítménye a rendszer kimenetén megegyezik
Első példaként tekintse meg a fehér zaj áthaladását spektrális sűrűséggel a tökéletes alacsony átjáró szűrőn keresztül
A (2.3) szerint a kimeneti folyamat energiaprektrumának spektrális sűrűségű egyenruhája van a frekvenciasávban, és a korrelációs funkciót a kifejezés határozza meg
A tökéletes alacsony átjáró szűrő kimenetén a véletlenszerű folyamat ereje megegyezik
Második példaként a fehér zaj áthaladása a tökéletes kötésszűrőn keresztül a pozitív frekvenciák (1.6.
A korrelációs funkciót a Fourier Cosine Conversion segítségével határozzák meg:
A korrelációs funkció grafikonját az 1. ábrán mutatjuk be. 1.7.
A figyelembe vett példák világosan mutatják a szempontból, hogy ezek megerősítik kapcsolat alakult § 3.3 közötti korrelációs függvények az alacsony frekvenciájú és keskeny sávú nagyfrekvenciás folyamatok azonos formában a energia-spektrum. A tökéletes szalagszűrő kimenetén a folyamat ereje megegyezik
A lineáris tehetetlenségi rendszer kimenetén lévő véletlenszerű folyamat valószínűségeinek eloszlásának törvénye eltér a bejárat megoszlásának törvényétől, és ez egy nagyon nehéz feladat, kivéve két speciális esetet, amelyeken leállunk itt.
Ha egy véletlenszerű folyamat egy keskeny sávú lineáris rendszeren működik, amelynek sávszélessége sokkal kisebb, mint a spektrumszélesség, akkor a rendszer jelenséggel rendelkezik a rendszer kimenetén normalizálás Elosztási törvény. Ez a jelenség az, hogy a keskeny sávú rendszer kimeneti elosztási törvénye normális, függetlenül attól, hogy az elosztás hogyan rendelkezik szélessávú véletlenszerű folyamat a bemeneten. Fizikailag ez az alábbiak szerint magyarázható.
A folyamat kimenetén a tehetetlenségi rendszer egy bizonyos ponton az idő szuperpoziciójával egyéni válaszok a rendszer a kaotikus hatásait az input folyamat különböző pontjain az idő. A rendszer sávszélessége és szélesebbe a bemeneti folyamat spektrumával, annál nagyobb számú elemi válasz a kimeneti folyamat kialakulása. A valószínűségi elmélet központi limit tétele szerint a folyamat elosztási törvénye, amely nagyszámú elemi válaszok összege, törekszik a normálra.
A fenti érvelésből a második magánszemélyt követi, de nagyon fontos eset. Ha a folyamat bemenetén a lineáris rendszer egy normális (Gauss eloszlás), akkor normális marad, és a rendszer teljesítményének. Ebben az esetben csak a korrelációs funkció és a folyamat energiapruktorja megváltozik.
Az elektronikában különböző jelekkel és különböző áramkörökkel kell kezelni, ha az ilyen áramkörök mentén haladnak, átmeneti folyamatok fordulnak elő, amelynek eredményeképpen a továbbított jel formája megváltozhat. A legtöbb eszköz tartalmaz lineáris és nemlineáris elemek kombinációját, amely bonyolítja a szigorú elemek szigorú elemzését. Azonban meglehetősen széles körű feladatok áll fenn, amelyek sikeresen megoldják a lineáris módszereket, még akkor is, ha a lánc nemlineáris eleme van. Ez olyan eszközökre utal, amelyekben a jelek annyira kicsiek az amplitúdóban, hogy a nemlineáris elem jellemzőinek nemlinearitása elhanyagolható, ezért lineárisnak is tekinthető.
A lineáris láncon keresztüli jelek elemzésének többsége az alapelven alapul - a szuperpozíció elve, amelyben a komplex hatás láncreakciója úgy definiálható, mint a reakciók mennyisége az egyszerűbb jelekre, amelyekre a komplex hatás lehet lebomlott. A lineáris lánc reakcióját ismert egyszerű (teszt) hatással szisztémásnak nevezik (azaz csak a láncotól függően) fordít Lánc jellemző. Maga a sebességváltó arány meghatározható:
de) klasszikus Módszer, amelyben a láncot a lineáris differenciálegyenletek rendszere írja le, a megfelelő részben a vizsgálati hatás rögzítése; Ezt a módszert leggyakrabban a reakció egy lépéses funkcióra vagy delta funkcióra, az úgynevezett átmeneti és pulzált lánc jellemzőire, amelyek a lánc átadási jellemzői az átfedő módszer (vagy a DUHAMEL INTEGRAL módszer); A klasszikus módszer eléggé egyszerű láncokkal és hatásokkal azonnal megoldhatja az elemzés problémáját, azaz a lánc reakciójának megtalálása a bemeneti jelre;
b) Átfogó Módszer, ha a vizsgálati jel harmonikus oszcillációt használ; Ebben az esetben a lánc ezen sebességváltó arányát meghatározzák frekvencia Jellemző, ami a frekvenciaelemző módszer alapja;
ban ben) operátor Az a módszer, amely szerint a készülék átalakítására szolgáló eszközt használják, így meghatározva operátor A láncra jellemző, mivel a kezelői módszer a nézetjelet használja e pt.hol p.\u003d S +. jw, A kezelőműarányban való cseréje során p. a jwa frekvenciaátviteli jellemző, emellett, amint az alábbiakban látható, az eredeti a kezelői átviteli jellemzőből származó eredeti lánc jellemző.
Ezért osztályozhatja a komplex jelek elemzésére szolgáló módszereket
de) frekvenciaelsősorban az állandó folyamatok elemzésére alkalmazzák;
b) ideiglenesEgy átmeneti vagy impulzuslánc-jellemző alkalmazása során a gyorsan változó (pulzált) jelek esetén a tranziens folyamatok fontos a láncban.
A jelek áthaladásának vizsgálata során a keskeny sávú választási láncok révén ugyanazok a módszerek használhatók a pillanatnyi jelértékekre, hanem lassan mozgó borítékra.
