21.5 Линии задержки

В любой цепи, содержащей накопители энергии, максимально значение мгновенного выходного напряжения.

Если выходное напряжение отстает по фазе от входного напряжения, то между входным и выходным напряжением образуется сдвиг по времени.

Такое время задержки называется групповым и обозначается τ_з.

, где- передаточная ФЧХ.

Чтобы определить время задержки необходимо любым методом получить передаточную характеристику АЧХ в комплексном виде, определить (t) и найти производную.

Для большинства цепей время задержки является величиной, зависящей от частоты. Так как реальные сигналы представляют спектр частот, различные составляющие спектра задерживаются на различное время, что приводит к искажениям. Форма выходного сигнала при этом отличается от формы входного.

Рассмотрим цепь:

- передаточная АЧХ

=-arctg

Найдем время задержки:

Из формулы видно, что время задержки низкочастотных составляющих больше, чем у высокочастотных.

Как пример, если на вход подавать прямоугольные импульсы, то напряжение на выходе имеет форму промежуточную между прямоугольной и треугольной.

Линия задержки– это цепь, имеющая одинаковое время задержки в достаточно широком диапазоне частот.

Из определения следует, что врем задержки не будет зависеть от частоты, если (то есть пропорциональна частоте).

Тогда: постоянна по всему диапазону частот.

Пусть дана цепь:

ФНЧ(фильтр низких частот)

ФЧХ в полосе пропускания :

,

В диапазоне низких частот()

;- величина постоянная. Время задержки одного звена.

время задержки для цепи изnзвеньев. Следовательно, чем шире спектр сигнала, который необходимо задержать на определенное время, тем большей должна быть частота, то есть меньше должно бытьLиC.

Но если LиCмалы время задержки мало и , следовательно необходимо увеличить число звеньев.

Чтобы сигнал проходил через линию задержки с малыми искажениями, необходимо иметь большое количество LиC(на практике до 80 звеньев).

Тема занятия 22: Операторный метод расчета.

Чтобы облегчить расчеты используется операторный метод.

Временные выражения заменяют более простыми – алгебраическими, которые называются операторными.

Временные выражения называются – оригиналом .

Операторные – изображениями F(p).

Постоянные величины (R,L,C) переходят из оригинала в изображение без изменений.

;;

Постоянная: ;;

Записать операторное сопротивлениеZ(p) и операторный токI(p)

;

Чтобы по операторному выражению получить временное выражение (оригинал) используют специальные таблицы (Лаплас).

Используют интеграл Лапласа:

.

Можно получить следующую таблицу

Рассчитать операторным методом закон выходного напряжения:

- использовать таблицу (такое получили раньше).

Тема занятия 26: Соединение фаз генератора и потребителя звездой.

Трехфазный генератор в отличие от однофазного имеет три рабочие обмотки, сдвинутые между собой по окружности на 120°. В них индуцируются равные ЭДС одинаковой частоты, сдвинутые по фазе одна относительно другой на 120°.

Мгновенные значения ЭДС:

e_A=E_msinωt

e_B=E_msin(ωt-120°)

e_С=E_msin(ωt-240°)

В комплексной форме: E_A=Ee^j0°,E_B=Ee^-j120°,E_С=Ee^-j240°.

Фазой трехфазной системы называется часть трехфазной системы электрических цепей, в которой может протекать один из токов трехфазной системы.

Обмотки трехфазного генератора называются фазами генератора.

Начало фазных обмоток называется А, В, С; конец – x,y,z.

Если три конца обмоток генератора соединены в одну общую точку (узел), которая называется нулевой, то такое соединение называется звездой.

За начало обмоток принимают тот конец, к которому направлена положительная ЭДС.

Кгенератору подсоединяется нагрузка

Соединим звезду генератора со звездой потребителя.

Провод, соединяющий центральные точки генератора и потребителя называется нейтральным. (- - - - -)

Три провода, отходящие от начала обмоток генератора, называются линейным проводом.

Напряжение между линейным проводом называется линейным, а токи, текущие в них – линейными токами.

При такой схеме ток в нейтральном проводе равен геометрической сумме токов трех потребителей, и поскольку токи трех фаз при симметричной нагрузке (номиналы сопротивлений потребителей Z₁,Z₂,Z₃одинаковы) генератора равны по величине и сдвинуты по фазе относительно друг друга на 120°, их сумма равна 0.

I_N=I_Ae^j0+I_Be^-j120°+I_Ce^j120=0

Поэтому нейтральный провод называют нулевым.

Поэтому при симметричной нагрузке фаз нейтральный провод не нужен, т.к. ток в нем равен 0.

Напряжение и токи фаз называются фазными.

Здесь U_А,U_В,U_С– фазные напряжения.I_А=I_ф.

По второму закону Кирхгоффа:

U_AB=U_A-U_B

U_BC=U_B-U_C

U_AC=U_A-U_C

Линейные напряжения равны разности векторов фазных напряжений.

, гдеU_AB=U_Л, аU_B=U_Ф

_.Следовательно

I_Л=I_Ф При соединении звездой.

Мощность трехфазной системы равна сумме мощностей каждой фазы