Примеры расчёта частотных характеристик цепей
Для цепи определить комплексную функцию входного сопротивления Zвх(jw), ее АЧХ - Zвх(w) и ФЧХ - j2(w). Дано: R1=1кОм R2=2кОм; R3=2кОм; C=1мкФ; L=10-2Гн. Решение. Комплексную функцию входного сопротивления находим методом эквивалентных преобразований, перейдя к комплексной схеме замещения . На первом этапе преобразуем участок цепи, содержащий последовательное соединение элементов L и R3. Получим выражение для их комплексного сопротивления Z34=jwL+R3. На втором этапе преобразуем участок цепи, состоящий из параллельно соединенных элементов R2 и Z34. Получим . На третьем, заключительном, этапе преобразуем участок цепи, содержащий последовательное соединение ветви Z1, состоящей из последовательного соединения R1 и C и участка цепи с сопротивлением Z234. Получим . Запишем полученное выражение в алгебраической форме: . Отсюда выражения для АЧХ и ФЧХ имеют вид: . Результаты расчета АЧХ и ФЧХ представлены на графиках. При этом значение частоты взято в логарифмическом масштабе т.е. lg w.
3. Экспериментальное определение частотных и переходных характеристик с помощью приборов виртуальной лаборатории Elektronics workbench (ewb) В состав виртуальной лаборатории (ewb) входят следующие измерительные приборы. Осциллограф – это прибор, который предназначен для визуального контроля за формой электрических сигналов и измерения их параметров по изображению наблюдаемому на экране электронно-лучевой трубке. По наблюдаемому изображению сигнала возможно измерение амплитудных и временных параметров сигналов. Генератор это прибор, который предназначен для создания электрических сигналов, которые используются для исследования электрических цепей и электронных устройств. Измеритель диаграмм Боде (или плоттер Боде) предназначен для измерения АЧХ и ФЧХ электрических цепей. Чтобы скопировать изображение схемы или любого фрагмента расположенного на рабочем столе программы EWB в отчет, подготавливаемый в текстовом редакторе Word необходимо действовать следующим образом: - в меню Edit выделить команду Copy as Bitmap. После чего курсор мыши превращается в крестик, которым по правилу прямоугольника можно выделить нужную часть экрана. После отпускания левой кнопки мыши выделенная часть копируется в буфер обмена, содержимое которого может быть импортировано в любое приложения Windows.
3.1 Методика измерения частотных (АЧХ и ФЧХ) характеристик. По определению частотная характеристика параметра цепи, есть зависимость от частоты отношения комплексной амплитуды отклика к комплексной амплитуде входного гармонического сигнала H(jω) = Ym/Xm. Т.о. ЧХ есть функция комплексной переменной jω - комплексной частоты, и ее называют комплексной частотной характеристикой (КЧХ), которую в показательной форме можно записать следующим образом: H(jω) = Ym/Xm=(Ymеj φy)/ (Xmеj φx) = (Ym/Xm)еj φ(ω) Из записанного следует, что комплексная функция состоит из двух действительных функций: 1. H(ω) = Ym/Xm – АЧХ 2. φ(ω) = φy - φx - ФЧХ Измерение АЧХ и ФЧХ с помощью генератора и осциллографа слишком трудоемко, значительно проще проводить измерения с помощью измеритель диаграмм Боде, входящего в состав виртуальной электронной лаборатории EWB. Передняя панель и его выводы показаны на рис.3.1. В режиме измерения АЧХ (Magnitude) на экран выводится график зависимости от частоты отношения Umy/Umx, где Umy -амплитуда гармонического сигнала по напряжению на выводах OUT - “ВЫХОД”, а Umx – амплитуда гармонического сигнала по напряжению на выводах IN - “ВХОД”. В режиме измерения ФЧХ (Phase) на экран выводится график зависимости от частоты фазового сдвига между гармоническими сигналами по напряжению Umy на выводах “ВЫХОД”, и - Umx на выводах “ВХОД”. Измерение конкретных значений АЧХ и ФЧХ можно проводить с помощью вертикальной визирной линии, которая в исходном положении находится в начале координат и перемещается по экрану с помощью мыши или кнопками ←, →. Значения измеряемой функции и ее аргумента в месте установки визирной линии индицируется в окошках в правом нижнем углу.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (3425)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |