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

38 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

4853. Разработка бизнес-плана предприятия общественного питания ООО Гурман в г. Когалыме 509.5 KB
  Отечественные предприятия имеют относительно небольшой опыт работы в условиях рынка, да и рыночные отношения, еще далеки от их уровня в развитых странах. На многих предприятиях до настоящего времени современные подходы к планированию деятел...
4854. Мотивации трудовой деятельности персонала: теория и практика 406 KB
  Мотивации трудовой деятельности персонала: теория и практика В работе исследованы теоретические основы, в сущности, мотивация трудовой деятельности, мотивация персонала как системы, методы стимулирования персонала. Практический аспект мотивации труд...
4855. Технологии и методы программирования. Конспект лекций 297 KB
  Введение В курсе программирование рассматривается, как методология формализации записи решения задач на языке непосредственно не определяемым исполнителем, но понимаемым им до степени реализации. Эта позиция шире, чем изучение собственно конкретных...
4856. Объектно-ориентированное программирование на языке С++ 343.5 KB
  Объектно-ориентированное программирование на языке С++. Объектно-ориентированное программирование как методология проектирования программных средств. Что такое объектно-ориентированное программирование? Объектно-ориентированное программирование...
4857. Программирование на языке ассемблера 337.5 KB
  Введение Язык ассемблера — это символическое представление машинного языка. Все процессы в персональном компьютере (ПК) на самом низком, аппаратном уровне приводятся в действие только командами (инструкциями) машинного языка. По-настоящему реши...
4858. Основы микропрограммирования на языке Ассемблера. Лабораторные работы 322.5 KB
  Создание первой программы на языке Ассемблера Программирование арифметических операций Работа со строками Написание собственного обработчика прерывания Связь подпрограмм на Ассемблере с программами на языке высокого уровня Лабораторная работа №1 Со...
4859. Спектральный анализ кусочно-линейных функций с разрывами 183.5 KB
  Спектральный анализ кусочно-линейных функций с разрывами Цель работы Разработать приложение Спектральный анализ кусочно-линейных функций с разрывами. Разработать собственный компонент и использовать его в разработанном приложении. Задание к ла...
4860. Развитие языков программирования. Роль С++ в контексте современного программирования 49.5 KB
  Развитие языков программирования. Роль С++ в контексте современного программирования. Под программой будем понимать набор данных и инструкций, выполняемых вычислительным устройством с целью преобразования данных в рамках некоторой задачи, решае...
4861. Общая схема работы компилятора С++. Назначение и функционирование редактора связей. Загрузчик 52 KB
  Общая схема работы компилятора С++. Назначение и функционирование редактора связей. Загрузчик. Для оптимизации процесса перевода программы с С++ на машинный язык процесс трансляции разбивают на два этапа: промежуточная трансляция в набор объектных м...