11589

Дифференцирующие и интегрирующие RC-цепи

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Дифференцирующие и интегрирующие RCцепи Цель работы: Анализ переходных процессов в простейших RCцепях а также условий дифференцирования и интегрирования сигналов с помощью этих цепей. Изучение методов расчета и анализа данных цепей. Исходные данные: Принимаем р

Русский

2013-04-10

459.22 KB

35 чел.

Дифференцирующие и интегрирующие RC-цепи

Цель работы:  Анализ переходных процессов в простейших RC-цепях, а также условий дифференцирования и интегрирования сигналов с помощью этих цепей. Изучение методов расчета и анализа данных цепей.

Исходные данные:

Принимаем резонансную частоту  и исходную ёмкость конденсатора . Имеем из формулы (где ki равны 0,033; 0,33; 1; 3,3 для ) сопротивления  резисторов соответственно , , , . Входное напряжение .

Выполнение работы:

Дифференцирующие цепи

С помощью RC-цепи можно проводить дифференцирование импульса (рис.1). Дифференцирование будет тем точнее, чем меньше постоянная времени цепи =RC. Дифференцирующую цепь называют также обостряющей или укорачивающей, так как длительность выходных импульсов меньше длительности входных, а их вершина является острой.

(рисунок 1)

Получив картинки на экране осциллографа, рассчитаем время импульса на уровне 0,5 сигнала для четырёх различных τ и представим соответствующие теоретические значения, рассчитанные по формуле :

                                           (1)

Выходной сигнал осциллографа для различных постоянных времени представлен в электронном виде (зависимости сделаны с помощью программы Electronics Workbench).

Интегрирующие цепи

Рассмотрим схему, изображенную на рис. 2. В данном случае выходной сигнал снимается с емкости и уравнение, описывающее рассматриваемую цепь Uвх=Ri+Uвых, можно представить в виде

.

(2)

Пусть в выражении (2)  велика так, что , тогда будем иметь , откуда

,

(3)

Uвх

Uвых

С

R

т. е. выходное напряжение пропорционально интегралу от входного, и поэтому с помощью данной цепи выполняется операция интегрирования.

(рисунок 2)

Интегрирование происходит тем точнее, чем больше постоянная времени .

На рисунках 3-6 представлены оцифрованные фотографии экрана осциллографа с изображениями выходного сигнала интегрирующей цепи в порядке уменьшения постоянной времени .

(рисунок 3)

(рисунок 4)

(рисунок 5)

(рисунок 6)

Выводы:

  1.  Если величину длительности импульса определять на уровне 0,5Um , то , что можно использовать для экспериментального нахождения постоянной времени  дифференцирующей цепи.
  2.  Из выражений (1) видим, что экспериментальные данные согласуются с теоретическими выкладками для дифференцирующей цепи.
  3.  Увеличение величины , как следует из выражения (3), ведет к уменьшению величины выходного напряжения, поэтому идеально точное интегрирование с помощью рассмотренной выше цепи невозможно.

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

59952. Година спілкування «Ти – саме життя…» (22 березня – Всесвітній день води) 174.5 KB
  Цей вірш Алекси Павак якнайкраще передає сутність та роль води в нашому житті. З появою води приходить життя. За рішенням Генеральної Асамблеї та Організації Обєднаних Націй 22 березня в усьому світі відзначається як День водних ресурсів або Всесвітній день води.
59953. Вода – источник жизни 765.5 KB
  Цель: Ознакомить с представлением о воде её свойствах. Ученики должны: осознать что вода это жизнь и здоровье; знать какие вещества и каким образом влияют на качество воды для питья для использования в быту и водные экосистемы...
59954. Вода - основа жизни 6.29 MB
  Учитель цель вступительное слово; Выступления: Чистая вода; Грязная вода; Грозная вода; Представитель службы спасения. В природе вода встречается в трех состояниях: жидком твердом и газообразном. Вода великое благо на Земле но может быть и великой угрозой.
59955. Кругообіг води в природі 157.5 KB
  Мета: формувати уявлення про кругообіг води в природі про перетворення води з одного смаку в інший вміння бачити і встановлювати залежність між компонентами природи розвивати світоглядні уявлення школярів; удосконалювати навички роботи...
59956. Поняття про якість води і гранично допустиму концентрацію речовин. Визначення якості води методами хімічного аналізу. Біологічні функції води 113.5 KB
  Мета: поглибити знання про будову води вміст води в організмах біологічні функції води; дати поняття про якість води і гранично допустиму концентрацію речовин; навчитися визначати якість води методами хімічного аналізу І.
59957. Різноманітність водоростей. Значення в природі та житті людини 173 KB
  Мета: ознайомити учнів з будовою та особливостями процесів життєдіяльності відділів Бурі Червоні Діатомові водорості; розглянути особливості пристосування до різних умов життя; зясувати значення водоростей у природі та житті людини.
59958. Значення водоростей в природі та житті людини 51 KB
  Основні поняття та терміни: екологія фармацевт технолог харчової промисловості мікробіологія агар йод осадові породи добрива самоочищення водойм планктон Обладнання: таблиці Водорості Роль водоростей у природі та народному господарстві...
59959. Водойми України. Розкриття значення води для життя людини у творах В. Сухомлинського. Інтегрований урок з природознавства та позакласного читання 159.5 KB
  Мета. Сформувати поняття про водойми: джерело озеро, болото, море; розвивати спостережливість і увагу; виховувати любов до природи, бережне ставлення до її багатств.
59960. Водиця – усьому цариця 32 KB
  Ми проведемо урок у формі гри етапами якої будуть різні конкурси. ІІ Проведення гри 1 конкурс РОЗМИНКА Командам пропонується написати географічний диктант. Кожна правильна відповідь...