Darbo tikslas: išmokti matuoti paprasčiausių keturpolių dažnines amplitudės charakteristikas (DACh) ir išnagrinėti RC bei RL grandžių DACh priklausomybę nuo elementų parametrų. Darbe naudojami matavimo prietaisai: funkcinis generatorium, multimetras, tiriamoji RC ir RL grandinės. Išvados rodo, kad integruojančios RC ir RL grandinės gerai praleidžia žemųjų dažnių signalus ir veikia kaip žemų dažnių filtrai, o diferencijuojančios RC ir RL grandinės - kaip aukštų dažnių filtrai. Pasinaudojama pasirinkta literatūra ir pateikiami pagrindiniai matavimo principai, grandinės principinės schemos ir formulės integruojančioms bei diferencijuojančiosioms grandinėms.
Matavimo prietaisai ir tyrimo objektai
Darbo metu naudojami matavimo prietaisai: funkcinis generatorius, multimetras, tiriamoji RC grandinė ir tiriamoji RL grandinė. Iš jų gautos DACh ir iš jų apskaičiuojamos grandžių laiko pastoviąsias. Dažninių charakteristikų tyrimo tikslas - ištirti RC ir RL grandžių DACh priklausomybę nuo jų elementų parametrų (varžos, induktyvumo, talpos).
Integruojančios grandinėlės formulės
Integruojančios grandinės, RC ir RL, turi specifines stabiles integravimo savybes, kurių dėka žemųjų dažnių signalai praleidžiami. Integruojančiai RC grandinei tipiniai požymiai rodo, kad įėjimo įtampa integruojama per laiko pastovąją. Integruojančiai RL grandinei taip pat būdingas žemų dažnių filtravimas dėl induktyvumo atsako į nuolatinį ar lėtąjį pokytį.
Diferencijuojančios grandinėlės formulės
Diferencijuojančios RC ir RL grandinės atlieka savo funkcijas, kai dažnis didėja. Dėl savo išvestinės savybės šios grandinės puikiai praleidžia aukštus dažnius. Formulės rodo, kad išėjimo signalas yra priklausomas nuo diferencijos įėjimo signalo atžvilgiu, todėl dažninių charakteristikų DACh viršūnės pasiekia aukštus dažnius.
Dažninių charakteristikų išvedimas ir lyginimas
Iš tirtų RC grandžių elementų nominalinės vertės ir jų išmatuotos DACh padės apskaičiuoti grandžių laiko pastoviąsias. Remiantis išvadas, RC grandinės (įskaitant integruojančias) su žemais dažniais praleidžia signalus ir turi didesnį žemų dažnių praleidimo laipsnį, o RL grandinės sugeba praleisti žemus dažnius ir išlaikyti charakteristikas artimesnes realios grandinės atsakui. Taip pat pastebima, kad RC grandinės DACh (integruojančios) yra didesnės arba mažesnės, priklausomai nuo konkrečių grandinių parametrų - RC grandinės dažnės charakteristikos gali būti mažiausios, vidutinės ar didžiausios proporcingai grandinių elementų parametrams.
Taip pat skaitykite: Socialinio darbo metodai priklausomybėms įveikti
Praktiniai pavyzdžiai ir radiniai
1) Integruojančios RC grandinės gerai praleidžia žemuosius dažnius, todėl veikia kaip žemų dažnių filtrai. 2) Diferencijuojančios RC grandinės yra aukštų dažnių filtrai. 3) Palyginti su RL grandinėmis, RC grandinės dažninių charakteristikų apkrova priklauso nuo R ir C parametrų, o RL grandinės - nuo R ir L parametrų. 4) Iš RAŠTŲ galima daryti išvadą, kad RC ir RL integruojančios grandinės turi didesnį žemųjų dažnių perdavimo koeficiento diapazoną, o diferencijuojančios grandinės turi didesnį aukštų dažnių perdavimo koeficiento diapazoną.
Matematinių rezultatų ir lygčių derinimas
- Įvesties apkrova ir išėjimo įtampa: įėjimo įtampa lygi įėjimo varžos ir srovės sandaugai, o išėjimo įtampa - įtampos kritimui varžoje.
- Dažninės amplitudės charakteristikos (DACh) priklausomai nuo dažnio rodo, kaip srovės ir įtampos atsakymai keičiasi su dažniu.
- Laiko pastoviosios (t) laikomos pagal formulės, kurių pagrindą sudaro grandinių lygčios, gaunamos iš grandinių elementų parametrais.
Naudota įranga ir eksperimentiniai duomenys
Eksperimentiniam sąryšiui taikant funkcinius generatorius, multimetro ir tiriamųjų RC bei RL grandinių, nustatoma DACh ir jų priklausomybė nuo grandinių elementų. Remiantis šia informacija apskaičiuojamos laiko pastoviąsias charakteristikos. Duomenys: RC grandinės parametrų nustatymas, tikslinimas ir DACh palyginimas su teorinėmis išvestinėmis.
SQL ar išvestinių duomenų skaitmeniniai pavyzdžiai
Laboratoriniams darbams galima įkelti ir pateikti grafikus bei lenteles su duomenimis apie R, L, C reikšmes ir atitinkamus DACh vertinimus. Pateikiama pavyzdinė lentelė, kurioje ribiniai dažniai rodomi kaip išvestinės reikšmės iš DACh:
| Grandinė | Parametras | DACh dažnis (Hz) | Pastoviųjų laikai |
|---|---|---|---|
| RC integruojanti | R=1 kΩ, C=1 μF | f_i | τ=RC |
| RC diferencijuojanti | R=1 kΩ, C=1 μF | f_d | τ=RC |
| RL integruojanti | R=1 kΩ, L=1 mH | f_i | τ=L/R |
| RL diferencijuojanti | R=1 kΩ, L=1 mH | f_d | τ=L/R |
Įžvalgos ir praktiniai patarimai
Remiantis tyrimo išvadomis, RC ir RL grandinės integruojančios veikimą rodo žemuosiuose dažniuose, o diferencijuojančios - aukštuosiuose. Praktinėje srityje tai yra naudinga filtrų kūrimui, signalo apdorojimui ir sistemų atsakų analizavimui. Darbe išmokome matuoti paprasčiausių keturpolių dažnines amplitudės charakteristikas ir sukurti konkrečius grafikus, kurie iliustruoja priklausomybę nuo elementų parametrų.
Taip pat skaitykite: Kaip atpažinti priklausomybę nuo muzikos
Taip pat skaitykite: Kainų analizė
tags: #dazniniu #charakteristiku #priklausomybe