Лабораторная работа №1.«Исследование источников постоянного напряжения и тока» 5
жүктеу/скачать 3,73 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Таблица 12.1
- Напряжение на выходе активной цепи рассчитывается по формуле
| 3. Рабочее задание
3.1. Изучить по конспекту лекций и учебникам теоретический материал. 3.2. Подготовить бланк протокола. 3.3. Собрать электрическую цепь (рис.12.1-12.4)и предъявить ее для проверки преподавателю. 3.4. При заданном значении ёмкости C и частоты f (см. табл.12.1) гармонического напряжения (U=2 В) на входе u1 рассчитать постоянную времени и значение сопротивления R пассивной RC- цепи (рис. П.12.1,а), при которой обеспечивается условие интегрирования (8.5) Таблица 12.1Исходные данные для предварительного расчёта и моделирования
3.5. Рассчитать постоянную времениа АИЦ при коэффициенте усиления ОУ μ=500 000 и таких же значениях параметров R и C, которые использовались в пассивной RCИЦ (см. п.3.4.). 3.6. Рассчитать напряжение u2(t) на выходе пассивной (рис.П.12.1,а) и АИЦ (рис.П.12.4) при воздействии на них одиночного положительного прямоугольного импульса с амплитудой U=5 В и длительностью tи=100 мкс. В интервале 0ttu напряжение на выходе пассивнойRC-цепи (рис. П.12.1,а) рассчитывается по формуле u2=U(1-et /), (12.1) а на выходе активной RC- цепи (рис. П.12.3) по формуле u2 - Ut/. (12.2) При t>tu напряжение на выходе пассивной RC-цепи рассчитывается по формуле u2(t) = U. (12.3) Напряжение на выходе активной цепи рассчитывается по формулеu2 (t) - Utи/= const . (12.4) Результаты расчёта занести в табл. 12.2. Таблица 12.2. Результаты предварительного подсчёта
По результатам расчёта (см. табл. 12.2) построить графики выходного напряжения u2(t) для пассивной (рис.П.12.1,а) и активной (рис.П.12.4) интегрирующих RC- цепей. 4. Выводы по работе. 5. Контрольные вопросы 5.1. Что называется интегрирующей цепью? 5.2. Какой вид имеют простейшие пассивные интегрирующие цепи? 5.3. При каком условии пассивные RL и RC-цепи будут выполнять интегрирование? 5.4. В каких случаях применяются пассивные интегрирующие цепи? 5.5. Какова схема активной RC интегрирующей цепи? 5.6. Как определяется напряжение на выходе ARC ИЦ при заданном напряжении на входе? 5.7. По какому закону изменяется напряжение на выходе ARC ИЦ при воздействии на неё постоянного напряжения? 5.8. Какой вид имеет напряжение на выходе ARC ИЦ при воздействии на неё положительного прямоугольного импульса (показать в диапазоне 0t2tu)? 5.9. Определить напряжение на выходе ARC ИЦ при воздействии на неё косинусоидального напряжения Umcost. 5.10. Какой вид имеет суммирующаяARC ИЦ? 5.11. Интегрирующей цепью называется цепь, напряжение на выходе которой: Ответы: а) повторяет форму напряжения на входе; б) пропорционально производной от напряжения на входе; в) пропорционально интегралу от напряжения на входе. 5.12. Укажите вид пассивной простейшей интегрирующей цепи. Ответы: 5.13. Вид простейшей активной интегрирующей цепи. Ответы: 5.14. Прямоугольный импульс напряжения u1, подаётся на вход ИЦ. Установить соответствие между выходным напряжением u2 и качеством интегрирования: Качество интегрирования: а) удовлетворительное; б) идеальное; в) неудовлетворительное. 5.15. Выберите значение ИЦ для получения удовлетворительного интегрирования tu=10 мс Ответы: а). 100 мс; б). 10 мс; в). 1 мкс; г). 10 мкс; д). 1 мс. 5.16. Определите значение ёмкостиС в RC-цепи, чтобы цепь удовлетворительно интегрировала, если R=1 кОм Ответы: а). 10 мкФ; б). 10 нФ; в). 1 нФ; г). 1 мкФ; д). 100 пФ. 5.17. Укажите соотношение между сопротивлениями резистора и конденсатора в RC-цепи, чтобы цепь была интегрирующей Ответы: а). R< в). R>>XC; RC=T; г). R=0,5XC; RC 5.18. Определите значение R в RL-цепи, чтобы цепь была интегрирующей при подаче на вход косинусоидального напряжения с периодомТ=1 мс, при L=20 мГн. Ответы: а). 100 Ом; б). 2 Ом; в). 20 Ом; г). 1 кОм; д). 2 кОм. 5.19. На вход пассивной RC-цепи с параметрами R=1 кОм, С=1 мкФ, подаётся гармоническое напряжение u1 с периодом Т. При каком значении Т не будет интегрирование сигнала Ответы: а) Т=0,1 мс; б) Т=1 мс; в) Т=10 мс; г) Т=50 мс. Приложение 12. Теоретические сведения В современных радиотехнических устройствах, импульсной технике и в аналоговых электронно-вычислительных машинах широко применяются ЛЭЦ, у которых напряжение на выходе пропорционально интегралу от входного напряжения u2 = , гдеК – коэффициент пропорциональности. Такие ЛЭЦ называются интегрирующими цепями (ИЦ). Наиболее часто применяется пассивная ИЦ, состоящая из последовательно соединённых резистора и конденсатора (рис. П.12.1,а). Выходное напряжение u2 снимается с ёмкости С. Рис. П.12.1. Схемы пассивных интегрирующих цепей:а) RC-цепь, б) RL-цепь Операторная передаточная функция по напряжению цепи (рис.П.12.1,а) имеет видH(p)=. Характеристическое уравнение цепи F2(p)=0, RCp+1=0 имеет один корень p1= -1/RC. Постоянная времени пассивной RC- цепи: =1/p1=RC. (12.5) Для осуществления хорошего интегрирования необходимо выполнение условия =RC>>tu, (12.6) где tu - длительность входного импульса. Чем больше постоянная времени цепи = RC или = L/R(см. рис.П.12.1,б), тем точнее интегрирование. Однако постоянная времени не должна быть очень большой, поскольку при этом выходное напряжение u2 будет слишком малой величиной. Пример графика 2 напряжения u2 на выходе идеальной ИЦ показан на рис.П.12.2,а. Рис. П.12.2. Временные диаграммы напряжения на выходе активной интегрирующей цепи (кривые 2,а,б) и пассивной (кривая 3,а) С момента появления на входе цепи прямоугольного импульса 1 (рис.П.12.2,а) начинается процесс заряда конденсатора С через резистор R. Так как сопротивление резистора R большое, то конденсатор заряжается медленно. По окончании входного импульса этот конденсатор медленно разряжается через резистор R (см. кривую 3 на рис. П.12.2,а). Операция интегрирования напряжения в комплексной форме соответствует умножению комплексного входного напряжения U1(j) на множитель 1/j. Поэтому интегрирующим будет любой четырёхполюсник, в котором выполняется условие жүктеу/скачать 3,73 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|