V. Содержание отчета
5.1. Схемы лабораторной установки
5.2. Перечень приборов
5.3. Таблицы записей и расчетов
5.4. Расчет ёмкости С для всех режимов
5.5. Проверка соотношения между сопротивлениями ХХ. и КЗ.
5.6. Расчет обобщенных A, B, C, D коэффициентов четырехполюсника
5.7. Чертеж круговой диаграммы тока I1, выполненный на миллиметровой бумаге.
VI. Контрольные вопросы
6.1. Какая схема называется четырехполюсником?
6.2. Какими уравнениями описывается четырехполюсник?
6.3. Какая связь между коэффициентами четырехполюсника?
6.4. Какова размерность A, B, C, D коэффициентов четырехполюсника?
6.5. Возможно ли заменить исследуемый четырехполюсник по Т –или П –образной схеме замещения?
6.6.Порядок построения круговой векторной диаграммы.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕГРИРУЮЩЕЙ ЦЕПОЧКИ
I. Цель работы:
Исследовать эффективность работы интегрирующих цепочек при различных частотах входного сигнала.
II. Основные теоретические положения
Интегрирующие цепочки (ИЦ) широко применяются в электронных электро- и радиотехнических целях. Они получили такое название потому, что выходной сигнал ИЦ пропорционален интегралу от входного сигнала. Простейшими интегрирующими устройствами являются индуктивность и емкость:
(1)
Главный недостаток одноэлементных устройств заключается в различной размерности входных и выходных сигналов. ИЦ с одинаковой размерностью сигналовреализуются на двухэлементных устройствах, которые по структуре представляют собой Г-образные четырехполюсники (рис. 4.1).
а. б.
Рисунок 4.1 Схемы интегрирующих цепочек.
Несмотря на
различный состав элементов R÷C (рис.
4.1.а) и R÷L (рис. 4.1.б), имеется общая
закономерность в расчете ИЦ и выборе
их параметров, а именно: принимается,
что операторное сопротивление
последовательного звена во много раз
превышает величину операторного
сопротивления параллельного звена,
т.е.:
(2)
Тогда, полагая вторичные зажимы четырехполюсника разомкнутыми, на основании II-го закона Кирхгофа для входного контура можно записать:
(3)
С учетом (2), в силу того, что
(4)
выражения (3) приводятся к виду:
(5)
После чего определяем значения входных токов для каждой ИЦ:
(6)
В то же время выходной сигнал, представляющий собой падение напряжения на параллельном звене ИЦ, может быть найден как:
(7)
Подставляя значения
из (5) в соответствующие уравнения системы
(6), получим:
(8)
Но так как деление изображения (операторной функции) на оператор «Р» соответствует интегрированию оригинала (временной функции), то, переходя к временным функциям, получим:
(9)
Здесь
и
- постоянные времени
и
ИЦ.
Для успешного интегрирования сигналов любой формы с возможно меньшими искажениями, необходимо, чтобы постоянные времени ИЦ были как можно больше длительности интегрируемых сигналов (τs):
(10)
В то же время из (8) следует, что с увеличением постоянной времени выходной сигнал уменьшается, что требует установки после ИЦ электронных усилителей сигналов.
Так как ИЦ проще реализуется на базе элементов, то все последующие рассуждения проведем для ИЦ этой структуры.