20207

ИССЛЕДОЛВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Лабораторная работа

Физика

Для получения равноплечной дифференциальной системы соединяются дужками гнезда 10 16 при этом коэффициенты трансформации равны: Для получения неравноплечной дифференциальной системы соединяются дужками гнезда 10 16 при этом коэффициент трансформации равны Резисторная дифференциальная схема состоит из четырех резистров по 600 Ом образующих равноплечный мост рис. Для этого соединить дужкой гнезда 11 16 а к гнездам ГЕН 23 27 подключить измерительный генератор с частотой...

Русский

2013-07-25

96 KB

39 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИССЛЕДОЛВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СИСТЕМ

  1.  Цель работы.

Расчет и экспериментальная проверка параметров дифференциальных систем.

  1.  Содержание работы.

4.2.1. Измерение рабочих затуханий равноплечной и неравноплечной уравновешенной трансформаторной дифференциальной системы.

  1.  Измерение затухания равноплечевной неуравновешенной трансформаторной дифференциальной системы при различных значениях сопротивления балансного контура.
    1.  Измерение рабочих затуханий резисторной дифференциальной системы.

  1.  Домашнее задание.
    1.  Изучить литературу [1] c. 51 - 56, [2] c. 16 - 21.
      1.  Выполнить следующие расчеты необходимые для выполнения лабораторной работы (см. рис. 4.1.),

где Z1 - входное сопротивление со стороны зажимов 1-1 ';

     Z2 - входное сопротивление со стороны зажимов 2-2 ';

     Z3 - входное сопротивление со стороны зажимов 3-3 ';

     Z4 - входное сопротивление со стороны зажимов 4-4 '.

Рис. 4.1.                                                                                    Рис. 4.2.

Рассчитать при известном Z1 согласованные сопротивления дифференциальной системы по формулам:                  ,

где для равноплечной диффсистемы n = 2; m = 1, а для неравноплечной дифсистемы n = 2; m = 3; в обоих случаях Z1 = 1000 Ом.

Рассчитать значения Z2 при различных значениях коэффициента неуравновешенности по формуле:                                                   ,

где коэффициент неуравновешенности б равен: 0; 0,1; 0,2; 0,5; 1.

Определить затухание в дБ уравновешенной равноплечной и неравноплечной дифсистемы для направлений передачи 1-3, 1-4 по формулам:

                                            

Затухание а4-3 в направлении от зажимов 4-4 ' к зажимам 3-3 ' при любой разбалансировке или при различных значениях коэффициента неуравновешенности , определяют по формуле:

              ,

где Z ' = Z1 для равноплечной системы, а для неравноплечной Z ' = mZ1; б = 0; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0.

Результаты расчетов свести в таблицы 4.1. и 4.2.

  1.  Описание макета.

В лабораторном макете исследуется два типа развязывающих устройств: дифференциальная система на трансформаторе и дифференциальная система на резисторах.

Схемы устройств представлены на рис. 4.1. и 4.2.

Обмотка дифференциального трансформатора имеет следующее число витков:

                   .

Для получения равноплечной дифференциальной системы соединяются дужками гнезда 10 - 16, при этом коэффициенты трансформации равны:

                        

Для получения неравноплечной дифференциальной системы соединяются дужками гнезда 10 - 16, при этом коэффициент трансформации равны

                                   

Резисторная дифференциальная схема состоит из четырех резистров по 600 Ом, образующих равноплечный мост (рис. 4.2.). Входное сопротивление такой дифсистемы со стороны зажимов 1-1 ', А -А', Б - Б ' равны по 600 Ом.

  1.  Порядок выполнения работы.
    1.  Ознакомиться с макетом и применяемыми измерительными приборами.
      1.  Включить питание макета.
      2.  Измерить рабочее затухание равноплечной дифсистемы на трансформаторе. Для этого соединить дужкой гнезда 11 - 16, а к гнездам ГЕН (23, 27) подключить измерительный генератор с частотой 0,8 кГц и уровнем ОдБ, остальные гнезда ГЕН (26 - 29, 25 - 31, 5 - 6) закорачивают дужками. В гнезда (2 - 3, 13 - 19, 17 - 21) подключают резисторы (Z2, Z3, Z4) c рассчитанными величинами для равноплечной дифсистемы. В гнезда (8 - 15) включить резистор величиной 400 Ом, дополняющий внутреннее сопротивление измерительного генератора до величины Z1 = 1000 Ом. Высокоомным измерителем уровня измеряют уровень выхода (Рвых.) на гнездах (1 - 7, 14 - 32, 18 - 30), что позволит рассчитать рабочее затухание соответственно в направлениях передачи 1 - 3, 1 - 2, 1 - 4,, при этом, необходимо измерить уровень сигнала на выходе генератора на гнездах 20 - 28.

Величина рабочего затухания в дБ определяется по формуле:

                                  ,                                             (1)

где Zн - сопротивление резистора нагрузки для , Z = Z1 = 1000 Ом.

Для измерения затухания неравноплечной дифсистемы дужку из гнезда 11 - 16 переставить в гнезда 10 - 16. В гнезда (2 - 3, 13 - 19, 17 - 21) включить резисторы рассчитанных величин для неравноплечной дифсистемы и измерить уровень Рвых в гнездах (1 - 7, 14 - 32, 18 - 30) по вышеприведенной методике.

Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1.

Тип ДС

Направление передачи

Рген.,

дБ

Рвых.,

дБ

, дБ

аизм., дБ

арасч., дБ

Равноплечный

Неравноплечный

4.5.4. Измерение затуханий равноплечной неуравновешенной дифсистемы. Метод измерений остается прежний. В гнезда (13 - 19) вместо резистора расчетной величины подключить магазин сопротивлений. В гнезда (2 - 3, 8 - 15, 17 - 21) включить резисторы Z1, Z4, Z3 расчетной величины для равноплечной дифсистемы.

Измерительный генератор включить в гнезда (26 - 29). Остальные гнезда «ГЕН» закоротить дужками.

Измерения произвести для направлений от зажимов 4 - 4' к зажимам 3 - 3' и 1 - 1' (рис. 4.1.), устанавливая различные, ранее рассчитанные значения Z2 (при различных значениях коэффициента неуравновешенности) с помощью магазина сопротивлений.

Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 4.2.

Таблица 4.2.

Z2, Ом

Рген, дБ

Р 1 - 1', дБ

Р 3 - 3', дБ

,

а4-1

а4-3

дБ

изм.

расч.

0

0,1

0,2

0,5

1,0

Затухание вычисляется по формуле (1). При этом Z = Zген = 600 Ом,

где Zн - величина сопротивления резистора нагрузки включенного со стороны зажимов соответствующего направления .

  1.  Измерения затухания резисторной дифсистемы.

Резисторная дифсистема состоит из четырех резисторов по 600 Ом, образующих равноплечный мост (рис. 4.2.). Входные сопротивления такой дифсистемы также равны 600 Ом, поэтому измерение затухания удобно производить методом известного генератора.

Для измерения затухания развязки в гнезде 36 - 37 (1-1') включают сопротивление 600 Ом. Измерительный генератор с уровнем О дБ и выходным сопротивлением 600 Ом включается в гнезда 33 - 34 (А - А'), измеритель уровня с входным сопротивлением 600 Ом включается в гнезда 38 - 41 (Б - Б').

Затухание будет равно:

                                                                                                   (2)

уровень на выходе генератора можно измерить высокоомным  измерителем уровня в гнездах А - А'.

Для измерения затухания в направлении пропускания от зажимов А - А' к зажимам 1-1' к гнездам 33 - 34 (А - А') подключается 600 Ом генератор, к гнездам 38 - 41 (Б - Б') - резистор равный 600 Ом, а к гнездам 36 - 37 (1 - 1') измеритель уровня с 600 Ом входом. Затухание вычисляется по формуле (2) и сравнивается с теоретическим значением, которое равно 6 дБ.

4.6. Содержание отчета.

  1.  Схемы трансформаторной и резисторной дифсистемы.
    1.  Результаты расчетов и измерений (таблицы).
      1.  Выводы по результатам расчетов и измерений.

4.7. Контрольные вопросы.

  1.  Назначение дифференциальных систем.
    1.  Чем объяснить различие между расчетными и экспериментальными значениями затухания?
      1.  Почему измеренные затухания а1-3 и а1-4 получились отличными от расчетных?
      2.  Каковы физические и аналитические условия развязки трансформаторной дифсистемы в направлениях от зажимов 1 - 1' к зажимам 2 - 2' и от зажимом 3 - 3' к зажимам 4 - 4'?
      3.  Как меняется затухание а4-3 при изменении коэффициента неравноплечности?
      4.  Как зависит затухание в направлении 4 - 3 (а4-3) от соотношения модулей и аргументов Z1 и Z2?
      5.  Каковы достоинства и недостатки трансформаторной диясистемы?
      6.  Каковы достоинства и недостатки резисторной дифсистемы?

Л И Т Е Р А Т У Р А

  1.  Многоканальные системы передачи. Под. ред. Н.Н. Баевой и В.Н. Гордиенко. - М.: Радио и связь, 1997. - с. 559.
  2.  Цифровые и аналоговые системы передачи. Под. ред. В.И. Иванова. - М.: Радио и связь, 1995 - с. 231.


40   Г
н41

Б'

н35

Z2

Z3

Z4

Гн38

Гн34

Гн33

1'

А'

Б

1

А

Гн42

3

Гн2

Гн3

W1б

3'

Гн5

Гн66

Гн18

Гн19

Гн25

2

"ГЕН"

"R"

W1в

W1г

W1a

Гн9

Ген10

Гн8

Гн13

Гн14

1

"ГЕН"

2'

Гн32

Гн31

4'

Гн11

Гн12

Гн29

Гн30

Гн21

Гн17

Гн16

Гн28

Гн27

"ГЕН"

Гн26

1'

Гн23

Гн15

"ГЕН"

4

Гн7

Гн1

Гн36

Гн37

Гн20

39

  1.  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8994. Определение места философии в жизни человека 362.5 KB
  Определение места философии в жизни человека. Основная часть. Хайдеггер М. Основные понятия метафизики. Мамардашвили М. Как я понимаю философию. Соловьев Вл. Исторические дела философии. Бердяев Н.А. Философия как творческий акт. Приложение. Соловье...
8995. Философия античности. Природа души и ее свойства. Мир идеей и его познание 319 KB
  Философия античности. Основная часть. Платон: Природа души и ее свойства. Мир идеей и его познание. Теоретическое знание и философское познание. Философия как стремление к мудрости. Аристотель: О философии. О началах и причинах вещей. Материя и движ...
8996. Философия Средневековья. Теодицея: причины возникновения зла в мире 263 KB
  Философия Средневековья. Основная часть. О философии. Поиск Бога и доказательство Его бытия. Теодицея: причины возникновения зла в мире. Теория познания: вера и разум. Приложение. Библия: Первая книга Моисеева. Бытие. Время и вечность. О сущем и сущ...
8997. Философия Нового времени и Просвещения. Научное познание: методология рационализма 140.5 KB
  Философия Нового времени и Просвещения. Основная часть. Новоевропейская картина мира. Рене Декарт: Научное познание: методология рационализма. Интеллектуальная интуиция. Френсис Бэкон: Цель познания. Экспериментальный метод научного познания. Дж. Ло...
8998. Немецкая классическая философия. Нравственная философия 234.5 KB
  Немецкая классическая философия. Основная часть. И. Кант: Теория познания. Нравственная философия. Г.В.Ф. Гегель: О философии. Наука логики. О природе деалектического. Всемирная история. Основная часть. В конце XVIII - XIX вв. в Германии насту...
8999. Философия материализма. Сущность человека и критика религии 403 KB
  Философия материализма. Основная часть. Фейербах Л. О философии. Сущность человека и критика религии. К. Маркс, Ф. Энгельс. О философии. Природа и сущность человека. Отчужденный труд. Материалистическое понимание истории. Теория коммунистического ра...
9000. Философия жизни. О нашем поведении относительно миропорядка и судьбы 162 KB
  Философия жизни. Основная часть. А. Шопенгауэр О том, что есть индивид. О нашем поведении относительно миропорядка и судьбы. Ф. Ницше Смерть Бога. Нигилизм. Низложение христианства. Жизнь и воля к власти. Вечное возвращение. сверхчеловек...
9001. Философия экзистенциализма. Ж.П. Сартр. Экзистенциализм - это гуманизм 245.5 KB
  Философия экзистенциализма. Основная часть. Ж.П. Сартр. Экзистенциализм - это гуманизм. К. Ясперс. Человек. М. Бубер. Я и Оно. М. Хайдеггер. Отрешенность. Приложение. Основная часть. Экзистенциализм (от позднелат. Existentia - существ...
9002. Философия и мировоззрение. Специфика философии 39 KB
  Философия и мировоззрение. Специфика философии Философия - учение о мире в целом, об общих принципах и закономерностях его бытия и познания. Органическое соединение в философии двух начал - научно-теоретического и практически-духовного...