На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


лабораторная работа Принцип действия, основные свойства и параметры дифференцирующих и интегрирующих цепей. Установление условия дифференцирования и интегрирования. Метод определения постоянной времени. Исследование прохождения прямоугольных импульсов через RC-цепи.

Информация:

Тип работы: лабораторная работа. Предмет: Схемотехника. Добавлен: 23.04.2009. Сдан: 2009. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


Лабораторная работа
«Дифференцирующие и интегрирующие цепи»

Полянчев С., Коротков Р.

Цели работы: ознакомление с принципом действия, основными свойствами и параметрами дифференцирующих и интегрирующих цепей, установление условия дифференцирования и интегрирования, определение постоянной времени.
Теоретическая часть.
В радиоэлектронике и экспериментальной физике возникает необходимость преобразования формы сигналов. Часто это может быть выполнено путём их дифференцирования или интегрирования. Например, при формировании запускающих импульсов для управления работой ряда устройств импульсной техники (дифференцирующие цепи) или при выделении полезного сигнала на фоне шумов (интегрирующие цепи).
Анализ простейших цепей для дифференцирования и интегрирования сигналов

Дифференцирующей называется радиотехническая цепь, с выхода которой может сниматься сигал, пропорциональный производной от входного сигнала Uвых(t) ~ dUвх(t)/dt (1)
Аналогично, для интегрирующей цепи: Uвых(t) ~ Uвх(t)dt (2)
Поскольку дифференцирование и интегрирование являются линейными математическими операциями, указанные выше преобразования сигналов могут осуществляться линейными цепями, т.е. схемами, состоящими из постоянных индуктивностей, емкостей и сопротивлений.
Рассмотрим цепь с последовательно соединёнными R, C и L, на вход которой подаётся сигал Uвх(t) (рис.1).
Выходной сигал в такой цепи можно снимать с любого её элемента. При этом:
UR+UC+UL = Ri(t) + 1/c i(t)dt + L di(t)/dt = Uвх(t). (3)
Очевидно, что поскольку значения UR, UC и UL определяются параметрами R, C и L, то подбором последних могут быть осуществлены ситуации, когда UR, UC и UL существенно неодинаковы. Рассмотрим для случая цепи, в которой UL 0 (RC - цепь).
А) UC >> UR, тогда из (3) имеем:
i(t) = C dUвх(t)/dt (4)
Отсюда следует, что напряжения на сопротивлении пропорционально производной от входного сигнала:
UR(t) = RC dUвх(t)/dt = 0 dUвх(t)/dt. (5)
Таким образом, мы приходим к схеме дифференцирующего четырёхполюсника, показанной на рис.2, в которой выходной сигал снимается с сопротивления R.
Б) UR >> UC. В этом случае из (3) получаем: i(t) = Uвх(t)/R (6) и напряжение на емкости равно:
UC = 1/RC Uвх(t)dt = 1/0 Uвх(t)dt. (7)
Видно, что для осуществления операции интегрирования необходимо использовать RC-цепочку в соответствии со схемой на рис.3.
Для получения как эффекта дифференцирования, так и интегрирования, сигнал надо снимать с элемента, на котором наименьшее падение напряжения. Величина Uвых(t) определяется значением постоянной времени 0, равной RC для RC-цепочки.
Очевидно, что эффекты дифференцирования и интегрирования в общем случае отвечают, соответственно, относительно малым и большим 0.
Условия дифференцирования и интегрирования

Уточним теперь, как связаны условия А и Б, а также использованные выше понятия «малого» и «большого» 0 с параметрами R, C, L и характеристиками сигнала.
Пусть входной сигнал Uвх(t) обладает спектральной плотностью , т.е.
(12)
Тогда при точном дифференцировании для выходного сигнала получим:
, (13)
откуда следует, что коэффициент передачи идеального дифференцирующего четырёхполюсника () равен:
(14)
Рассмотренная нами дифференцирующая цепь (рис.2) имеет коэффициент передачи:
(15)
Из сравнения (14) и (15) видно, что рассмотренная нами цепь будет тем ближе к идеальной, чем лучше выполняется условие
0 << 1 (16)
Причём, для всех частот в спектре входного сигнала. Для упрощения оценки в неравенство (16) обычно подставляют максимальную частоту в спектре входного сигнала m0 << 1.
Итак, чтобы продифференцировать некоторый сигнал, необходимо найти его спектральный состав и собрать RC-цепь с постоянной времени 0 << m-1, где m - максимальная частота в спектре входного сигнала.
Отметим, что для импульсных сигналов верхнюю границу полосы частот можно оценить по формуле (2) m = 2/tu, где tu - длительность импульса. Т.о., в этом случае условие дифференцирования запишется в виде
0 << tu (17)
Совершенно аналогично можно показать, что для удовлетворительного интегрирования требуется выполнение условия
0 >> 1 (18)
также для всех частот спектра входного сигнала, в том числе и для самой нижней. Аналогично для интегрирования импульсов длительностью tu условие интегрирования запишется в виде
0 << tu (19)
Из неравенств (16), (18) следует, что при заданной цепи дифференцирование осуществляется тем точнее, чем ниже частоты, на которых концентрируется энергия входного сигнала, а интегрирование - чем выше эти частоты. Чем точнее дифференцирование или интегрирование, тем меньше величина выходного сигнала.
Прохождение прямоугольных импульсов через RC-цепи

В качестве примера, иллюстрирующего дифференцирование и интегрирование сигналов, рассмотрим отклик RC-цепей, показанных на рис.2 и 3, на прямоугольный импульс. Возьмём цепь, на выходе которой стоит сопротивление (рис.2), найдём осциллограмму выходного напряжения, т.е. вид UR(t). Пусть в момент времени t = 0 на входе возникает скачок напряжения U0 (рис.4 и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.