3. Зертханалық жұмыс. Rl және rc тізбектерінің жиіліктік сипаттамаларын зерттеу.
Мақсаты:
САПР элементі Electronics Workbench-ті пайдаланумен тізбектей және параллелді RL- және RC тізбектерінің жиіліктік сипаттамаларын зерттеуде тәжірибе алу.
Оқу нәтижесінде:
Сабақты жақсы бітіргеннен кейін пайдаланушы мынаны білу керек:
Айнымалы ток тізбектерінің қарапайым схемаларын моделдеуде САПР EW көмегімен жасай және редакциалай білу керек;
САПР элементтерін пайдалана отырып RL және RC тізбектерінің амплитудалары жиіліктік және фазажиілікті сипаттамаларын ала білулері керек.
Пайдалынатын бағдарламалар:
Electronics Workbench - 5.0
Сабақ жоспары:
І. Мұғалім басқаруымен жұмыс істеу
RL және RC тізбектерінің жиіліктік сипаттамаларын зерттеу
ІІ.Өзіндік жұмыс.
Бағдарламаны іске қосу:
Талап етілетін программалар дискіде инсталданған (орнатылған) деп есептейміз («Инструкция по установке программы на ПК» қараңыз).
І. Rl және rc тізбектерінің сипаттамаларын зерттеу.
Жалпы теориялық мәлеметтер.
Пассивті RL және RC тізбектерін фаза қозғалтқыш құрылғылар мен сүзгіш бөліктерде қолданылады. Индуктивтіліктің XL=ωL және конденсатордың Xc=1/ω кедергілері кірме сигналдың Uкір. жиілігіне ω=2πƒ тәуелді, сондықтан тізбек элементтерімен ағатын тоқтың амплитудасы және фазасы немесе тізбектің шығысындағы кернеу Uшығ жиілікке байланысты өзгереді.
Айнымалы ток тізбектерін суреттегенде маңызды роль жиіліктік сипаттамалар болып табылады. Бір реактивті L және C элементі бар тізбектің құрамы түрлендіру коэфициентіне К және уақыт тұрақтыларына Т═RC немесе Т═L/R тәуелді, осыларды есепке ала отырып амплитудалы-жиілікті сипаттама (АЖС) К(ω) және фаза жиіліктік сипаттамалар (ФЖС) Ф(ω) модулдері мына шамалармен есептеледі.
инерциондық бөлімі:
K
()
= ; Ф()=
–arctg(T)
;
жылдамдау бөлімі:
K()
= ;
Ф()
= /2
– arctg(T)
.
Шекаралық жиілікте ωшек ═1/T немесе ƒ═ π/2-arctg ωT АЖС модулі оның максимальды мәнімен салыстырғанда √2 есе азаяды, ал кіріс және шығыс сигналдары арасындағы фазалық жылжудың бұрышы жылдамдау бөлімі үшін 45° және инерциялы бөлімі үшін минус 45° құрайды.
Логарифмдік жиілікті сипаттамаларды тұрғызғанда әдетте логарифмдік координаттарды пайдалынады. Ординаттар осьтеріне күшейткішті салады, ол децибелмен өлшенеді (дб). Графиктерде АЖС К(ω) модулін дицебелдермен белгілейді W(ω)=20lg K(ω). Мұндай жағдайда 2 өлшемнің қатынастарының 10 есе өзгеруі 20дб күшейту өзгерісіне сәйкес келеді. W(ω) мәні шекті жиіліктегі инерциалы және жылдамдау бөліктері үшін максималды мәнінен 3дб төмен болады.
Реактивті элементтерге резисторларды тізбектеп немесе паралельді қосу: түрлену коэффициентін К; эквивалентті кедергіні (R=R1+R2, R=R1||R2); уақыт тұрақтылығын Т және шекті жиілікті ωшек өзгертеді. Бірақта АЖС және ФЖС графиктерінің формалары өзгермейді.