Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Определение передаточной функции, переходной и импульсной характеристик.




Используя формулу для , предварительно заменив в ней , записываем выражение для ,

,

, где

;

;

;

;

.

Используя формулу для , предварительно заменив в ней , записываем выражение для ,

, где

;

;

;

;

.

Определяем переходную характеристику (ПХ) как обратное преобразование Лапласа для функции .

– операторное изображение единичной функции Хэвисайда.

.

Полюса определяем численными методами в MathCAD:

;

;

;

.

Искомая ПХ:

.

Построим график ПХ.

Отмечаем, что в отклике на единичную функцию перепад сгладился. Это связано с тем, что на выходе спроектированного фазокорректора отсутствуют высокие частоты, отвечающие как раз за резкие перепады.

Найдем импульсную характеристику (ИХ) как производную от переходной:

.

Построим график ИХ.

Оценим время установления:

.

Операторное изображение входного и выходного сигналов.

Исходный сигнал можно представить в виде суммы функций , .

, где

,

.

Сначала определим операторное изображение сигнала .

.

Теперь, используя теорему о смещении, находим операторное изображение сигнала .

.

Используя теорему о суммировании, определим операторное изображение исходного сигнала.

.

Операторное изображение выходного сигнала:

,

, где

;

;

;

;

.

Получим выражение для выходного сигнала.

Поскольку исходный импульс можно представить в виде суммы двух функций

,

то реакцию цепи на заданный импульс можно представить в виде суммы реакций на отдельные составляющие заданного импульса:

.

Первое слагаемое есть ничто иное как переходная характеристика (ПХ) умноженная на :

.

Поскольку , то второе слагаемое можно записать, зная , следующим образом:

.

Таким образом, итоговое выражение для выходного сигнала имеет следующий вид:

.

Построим графики для двух случаев длительности исходного импульса: и .

 

Дадим пояснения физическим процессам, происходящим в цепи. В момент прихода импульса напряжение на выходе равно нулю. В емкостях напряжение нарастает плавно без скачков. Емкости начинают заряжаться. Причем для случая переходные процессы успевают пройти в большей мере, чем для случая , емкости зарядятся до большей величины. По окончанию импульса, когда на входе напряжение становится равным нулю, напряжение экспоненциально убывает, и по истечению переходных процессов напряжение на выходе становится равным нулю. Отметим также, что для случая длительность входного импульса намного меньше времени переходных процессов, это приводит к тому, что реакция на данный импульс имеет сходство с импульсной характеристикой.

Проведем моделирование.

Для получения графика ПХ в качестве входного сигнала выбираем источник постоянного напряжения в сочетании с ключом.

Амплитуду источника устанавливаем 1 В.

Время срабатывания ключа выбираем близким к нулю (в данном случае 1 пс).

Для получения графика ИХ в качестве входного сигнала выбираем источник постоянного напряжения в сочетании с двумя ключами. Первый ключ подключает источник к схеме, второй отключает. Таким образом, на вход цепи подается импульс. Третий ключ по окончании импульса обеспечивает нулевой потенциал на входе цепи.

Значения напряжения источника и времени срабатывания ключей выбираем из следующих соображений: 1) длительность импульса должна быть малой величиной (много меньшей ), 2) площадь импульса должна равняться единице (следует из свойства: ).

Для получения импульса длиной используем источник прямоугольных импульсов и ключ. Второй ключ по окончании импульса обеспечивает нулевой потенциал на входе цепи.

Частота источника:

.

Для получения импульса длиной используем генератор специальных сигналов.

Частота источника сигнала:

.

Полученные результаты полностью совпали с теоретическими.

 

Вывод:

Вывод: в ходе работы были подобраны номиналов элементов цепи, удовлетворяющие заданным условиям. Были изучены: спектральный метод анализа цепей, получены спектры входного и выходного сигналов, восстановлен выходной сигнал; операторный метод анализа цепей, получены переходная и импульсная характеристики цепи, найдена реакция цепи на заданные импульсы длиной и . Все теоретические результаты были подтверждены практическим экспериментом.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-12-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 435 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Два самых важных дня в твоей жизни: день, когда ты появился на свет, и день, когда понял, зачем. © Марк Твен
==> читать все изречения...

2253 - | 2077 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.