Реферат: Дифференцирующие и интегрирующие цепи - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Дифференцирующие и интегрирующие цепи

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 65 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Лабораторная работа «Дифференцирующие и интегрирующие цепи» Полянчев С., Коротков Р. Цели работы: ознакомление с при нципом действия, основными сво й ствами и параметрами дифференцирующих и интегрирующих цепе й , уст а но вление условия дифференцирования и интегрирования, определение п о стоянной времени. Теоретическая часть. В радиоэлектронике и экспериментальной физике возн икает необход и мость преобр азования формы сигналов. Часто это может быть выполнено п у тём их дифференцирования или интегр ирования. Например, при формиров а нии запускающих импульсов для управления работой ряда устро йств и м пульсной техники (диф ференцирующие цепи) или при выделении полезного сигнала на фоне шумов (и нтегрирующие цепи). Анализ простейших цепей для дифференцирования и ин тегрирования си г налов Дифференцирующей называется радиотехническая цепь, с выхода к о торой может сниматься сигал, пропор циональный производной от входного сигнала U вых ( t ) ~ dU вх ( t )/ dt (1) Аналогично, для интегрирующей цепи: U вых ( t ) ~ U вх ( t ) dt (2) Поскольку дифференцирование и интегрирование являются линейн ы ми математич е скими операциями, указанные выше пр еобразования сигналов могут осуществляться линейными цепями, т.е. схема ми, состоящими из п о стоянных индуктивностей, емкостей и сопр о тивлений. Рассмотрим цепь с последовательно соединёнными R , C и L , н а вход которой под а ётся сига л U вх ( t ) (рис.1). Выходной сигал в такой цепи можно снимать с любого её элемента. При этом: U R + U C + U L = Ri ( t ) + 1/ c i ( t ) dt + L di ( t )/ dt = U вх ( t ). (3) Очевидно, что поскольку значения U R , U C и U L о пределяются параме т рами R , C и L , то подбором последних могут быть осуществлены ситу ации, когда U R , U C и U L существенно н е одинаковы. Рассмотрим для случая цепи, в которой U L 0 ( RC – цепь). А) U C >> U R , тогда из (3) имеем: i(t) = C dU вх (t)/dt (4) Отсюда следует, что напряжения на сопротивлении про порционально производной от входного сигнала: U R ( t ) = RC dU вх ( t )/ dt = 0 dU вх ( t )/ dt . (5) Таким образом, мы приходим к схеме дифференцирующег о четырё х полюсника, показан ной на рис.2, в которой выходной сигал снимается с с о противления R . Б ) U R >> U C . В этом случае из (3) получаем: i ( t ) = U в х ( t )/ R (6) и напр я жение на е м кости равно: U C = 1/ RC U вх ( t ) dt = 1/ 0 U вх ( t ) dt . (7) Видно, что для осуществления операции интегрирования необходимо испол ьзовать RC -цепочку в соот ветствии со схемой на рис.3. Для получения как эффекта дифференцирования, так и интегриров а ния, сигнал надо снимать с элемента, н а котором наименьшее падение н а пряжения. Величина U вых ( t ) опр е деляется значением постоянной времени 0 , равной RC для RC -цепочки. Очевидно, что эффекты дифференцирования и интегрирования в о б щем случае отв е чают, соответственно, относительно малым и большим 0 . Условия дифференцирования и интегрирования Уточним теперь, как связаны условия А и Б, а также использованные выше пон ятия «малого» и «большого» 0 с параметрами R , C , L и х арактер и стиками сигнала. Пусть входной сигнал U в х ( t ) о бладает спектральной плотностью , т.е. (12) Тогда при точном дифференцировании для выходного сигнала пол у чим: , (13) откуда следует, что коэффициент передачи идеального дифференц и рующего четырёхполю с ника ( ) равен: (14) Рассмотренная нами дифференцирующая цепь (рис.2) имеет коэфф и циент передачи: (15) Из сравнения (14) и (15) видно, что рассмотренная нами цепь будет тем ближе к ид е альной, чем лучше выполняет ся условие 0 << 1 (16) Причём, для всех частот в спектр е входного сигнала. Для упрощения оценки в неравенство (16) обычно подставл яют максимальную частоту в спектре входного сигнала m 0 << 1. Итак, чтобы продифференцировать некоторый сигнал, н еобходимо найти его спе к тра льный 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 ча с тот можно оц е нить по формуле (2) m = 2 / t u , где t u – длительность импульса. Т.о., в этом случае условие дифференцирования з апишется в виде 0 << t u (17) Совершенно аналогично можно показать, что для удовлетворительного инт егрирования требуется выполнение условия 0 >> 1 (18) также для всех частот спектра входного сигнала, в том числе и для с а мой нижней. Аналоги ч но для интегрирования импульсов дли тельностью t u условие интегрирования запишется в виде 0 << t u (19) Из неравенств (16), (18) следует, что при заданной цепи дифференц и рование осуществляется тем точнее, чем ниже частоты, на которых конце н трируется энергия входного сигнала, а интегрирование – чем выше эти ча с тоты. Чем точнее дифференцирование или интегрирование, тем меньше в е личина выходного сигнала. Прохождение прямоугольных импульсов через RC -цепи В качестве примера, иллюстрирующего дифференцирование и инте г рирование сигн а лов, рассмотрим отклик RC -цепей, показанных на рис.2 и 3, на пр ямоугольный импульс. Возьмём цепь, на выходе которой стоит сопр о тивление (рис.2), найдём осциллограмму в ы ходного напряжения, т.е. ви д U R ( t ). Пусть в мом ент времени t = 0 на входе в озникает скачок напряжения U 0 (рис.4). В этом случае для 0 < t < t u можно записать уравнение цепи в виде: U 0 = 1/ C i ( t ) dt + U R ( t ). (17) После дифференцирования получим dU R / dt + U R / 0 = 0. (18) Поскольку ёмкость С не может зарядиться мгновенно, то для t = 0, U R = U 0 всё входно е напряжение оказывается приложенным к сопротивлению. С учётом этого на чального усл о вия решение ур авнения (18) запишется в виде: . (19) Экспоненциальный спад выходного напряжения описывает процесс з а рядки ёмкости через сопротивлен ие R и соответствующее п ерераспределение напряжения между R и C . При эт ом постоянная времени 0 характеризует скорость заряд ки ёмкости и может быть интерпретирована как время, за к о торое напряжение U R у меньшится в е раз. Для 0 << t u экспоненциальная зависимость становится резче, в резул ь та те на выходе наблюдаем короткие импульсы в момент начала и окончания вхо дного воздействия, явля ю щие ся удовлетворительной аппроксимацией производной от входного сигнала (рис.4). Если выходное напряжение снимается с конденсатора, то для 0 < t < t u получим: (21) и для t >= t u . (22) Если цепь является интегрирующей, то выполняется не равенство 0 >> t u , что позволяет использовать ра зложение экспоненты в ряд Тейлора. В результате для выходного напряжения при 0 < t < t u получим: . (24) Т.о., выходной сигнал в первом приближении действительно пропо р ционален интегр а лу от входного (рис.5). Практическая часть. Задание 1: Получить амплитудно-частотную и фазово-ча стотную х а рактеристики RC -цепочки. Построить гр афики. 1) С = 0,05 мкФ; R = 1,5 кОм Таблица для г рафиков: f, Гц *10 3 0,9 1,5 2 3 4 5 6 7 9 11 13 16 20 K 0,85 0,75 0,69 0,54 0,47 0,42 0,31 0,28 0,22 0,19 0,16 0,13 0,08 , o 13,4 18,1 22,0 30,0 41,8 48,6 55,5 56,4 57,8 59,0 60,1 61,6 62,8 График К( f ): График ( f) : 2) С = 0,1 мкФ; R = 470 Ом Таблица для г рафиков: f, Гц *10 3 0 ,2 0,5 0,9 1,4 2 3 4 5 6 7 9 11 13 16 20 К 0,98 0,97 0,95 0,87 0,81 0,70 0,60 0,50 0,44 0,39 0,35 0,26 0,22 0,13 0,09 , o 4,3 9,22 12,9 17,1 21,9 29,2 39,9 47,3 56,2 58,4 60,4 63,7 66,9 69,3 72,5 График К( f ): График ( f ): Видно, что графики для К( f ) в обоих случаях совпали с теоретическим. Для графико в ( f ) наблюдается небольшое различие с теорией, т.к. не уд а лось достигнуть сдвига фаз /2. Задание 2: Провести измерение пе реходной характеристики RC -цепочки при двух способах её включения, сравнить с теорией. Были проведены измерения откликов интегрирующей и дифференц и рующей цепей на прямоугольный импул ьс при двух значениях постоянной времени (см. осциллограммы на миллиметровой бум аге). Вид осцилл о грамм U C ( t ) и U R ( t ) совпадает с рассчитанн ым в теор е тической части отч ёта (см. рис. 4,5). Задание 3: Определить 0 . Определим величину 0 по наклону касательной к осциллограмме в точке t = 0 (см. прилагаемый рисунок). Тогда значение, отсечённое касател ь ной на оси абсцисс , и будет соо т ветствовать 0 . Видно, что 0 = 0,8*50*10 -6 с = 40 мкс. Вывод: в данной работе мы изучил и дифференцирующие и интегр и рующие электрические цепи. Были поучены АЧХ и ФЧХ для RC -цепочки, установлены услови я дифференцирования и интегрирования. Также был и с следован отклик четырёхполюсников на прямоугольный импульс, измерены их переходные характеристики и эксп е риментально определена вел ичина 0 . Литература 1. В.Н.Ушаков. ”Основы радиоэлектроники и радиотехниче ские ус т ройства”. М., «Высшая школа», 1976. 2. Е.И. Манаев. “Основы радиоэлектроники”. М., «Радио и связь», 1985.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Из новостной ленты: "В Украине отключили российское телевидение".
Повезло украинцам! Нам бы в России тоже не плохо было бы отключить российское телевидение.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по информатике и информационным технологиям "Дифференцирующие и интегрирующие цепи", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru