Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza
Upload





loading...
















































CIRCUITE LINIARE CU ELEMENTE RC

tehnica mecanica










ALTE DOCUMENTE

Rolls Royce Avon
AMPLIFICATOR DE PUTERE DE 25 W
TEHNOLOGIA SUDĂRII SUB STRAT DE FLUX
Activitatea unei surse
FUNDAMENTAREA PE CRITERII ECONOMICE A VARIANTEI TEHNOLOGICE DE SUDARE PENTRU SUBANSAMBLUL INCINTA PRESURIZATA
PROGRAMA TEHNIC ELECTRIC 2
AMPLIFICATORUL CU CIRCUITE CUPLATE
PROIECTAREA UNUI MECANISM CU ROTI DINTATE
PROIECT PENTRU CURSUL DE ECHIPAMENTE ELECTRICE « APARATE ELECTRICE DE JOASA TENSIUNE »
Fabricarea sabiilor japoneze

   CIRCUITE LINIARE CU ELEMENTE RC

1. SCOPUL LUCR_RII

            Aceast_ lucrare are ca scop studiul experimental al transmiterii semnalelor de diferite forme (sinusoidal, impuls, rectangular), prin circuite liniare realizate cu elemente RC, respectiv studiul circuitelor RC trece-sus _i RC trece-jos. Lucrarea urm_re_te punerea īn eviden__ a fenomenelor de distorsiune suferite de semnalele aplicate, precum _i a principalelor aplica_ii ale acestor circuite.

2. CONSIDERA_II TEORETICE

            Dac_ la intrarea unui circuit liniar ( circuite cu elemente pasive R, L, C, linii de īntārziere, transformatoare de impulsuri, etc.), se aplic_ un semnal sinusoidal, acesta va fi transmis f_r_ modific_ri esen_iale īn ceea ce prive_te forma sa, spre deosebire de semnalele nesinusoidale, care vor fi distorsionate, suferind transform_ri liniare. Lucrarea studiaz_ acest fenomen cu ajutorul circuitelor liniare RC, studiind comportarea semnalelor sinusoidal, impuls _i rectangular prin aplicarea lor la intr_rile filtrelor RC trece-sus _i respectiv RC trece-jos.

2.1 Circuitul RC trece-sus

0            Fig.1.1

            Circuitul RC trece-sus (reprezentat īn figura 1.1), se comport_ ca un divizor de tensiune, avānd un raport de divizare ce depinde de frecven__, componentele de frecven__ īnalt_ ale unui semnal nesinusoidal aplicat la intrare ap_rānd la ie_ire cu o atenuare mai mic_ decāt componentele de frecven__ joas_. Īn cazul extrem, la frecven_a zero, reactan_a capacitiv_ devine infinit_, componenta continu_ a semnalului nefiind transmis_ la ie_ire, rezult 23523g64x ānd folosirea filtrului RC trece-sus pentru separarea circuitelor de curent continuu.

            Se prezint_ īn continuare succint, transform_rile teoretice suferite de semnalele sinusoidal, impuls _i rectangular, la aplicarea lor la intrarea acestui circuit.

2.1.1 Semnal de intrare sinusoidal

            Aplicānd la intrare un semnal sinusoidal de frecven__ f, descris prin formula: Ui = |Ui|ejłt, cu ł=2šf, r_spunsul va fi de forma: Ue = |Ue|ej(łt-ö), deci tot un semnal sinusoidal, dar atenuat _i defazat fa__ de intrare, cu atenuarea A(ł) _i defazajul ö(ł) date de formulele:

0

0

0            Fig.1.2

0            Fig.1.3

2.1.2 Semnal de intrare impuls

            Aplicānd la intrare un semnal impuls de durat_ Ti _i perioad_ de repeti_ie T, mai mare decāt durata regimului tranzitoriu (figura 1.2a), r_spunsul circuitului va fi dat de figura 1.2b _i figura 1.2c, dup_ cum constanta de timp a circuitului (ō=RC) se g_se_te fa__ de durata Ti a impulsului, primul caz corespunzānd rela_iei ō>>Ti, respectiv al doilea, rela_iei ō<<Ti.

2.1.3 Semnal de intrare rectangular

            Aplicānd la intrare un semnal rectangular (format din impulsuri periodice), de amplitudine U _i cu perioada de repeti_ie T ce poate fi mai mic_ decāt durata regimului tranzitoriu al circuitului (figura 1.3a), r_spunsul circuitului este ilustrat de figura 1.3b _i figura 1.3c, dup_ cum este rela_ia īntre constanta de timp a circuitului _i perioada de repeti_ie a semnalului.

            Pentru ca semnalul de ie_ire s_ fie cāt mai pu_in distorsionat fa__ de intrare (figura 1.3b), este necesar_ alegerea unei constanta de timp cāt mai mare fa__ de perioada de repeti_ie a semnalului. Astfel pentru Ti = T2 = T/2, distorsiunea introdus_ de circuit se calculeaz_ dup_ rela_ia:

0

2.1.4 Circuitul RC trece-sus folosit ca circuit de diferen_iere

            Circuitul RC trece-sus poate fi folosit ca circuit de diferen_iere dac_ īntre constanta de timp (ō = RC) a circuitului _i perioada T de repeti_ie, exist_ rela_ia ō << T. Tensiunea de ie_ire devine īn acest caz:

0

            Pentru un semnal sinusoidal de intrare, diferen_ierea este exact_ dac_ defazajul introdus este ö=90°, ce duce la rela_ia łRC ® 0, lucru practic imposibil. Valori acceptabile pentru ob_inerea unei diferen_ieri reale sunt: łRC = 0.01 pentru care se ob_ine defazajul

ö = 89,4° _i atenuarea A » 0.01, sau łRC = 0.1 pentru care ö = 84,3° _i A » 0.1.

0            Fig.1.4

0            Fig.1.5

            Un circuit de diferen_iere real prezint_, pe lāng_ elementele RC ale circuitului _i o serie de elemente parazite, cum ar fi impedan_a de ie_ire a generatorului de semnal, īn general ohmic_, numit_ aici rezisten_a de ie_ire a generatorului de semnal Rg, precum _i capacit__ile distribuite ale sondei de m_surare _i a capacit__ii de intrare a instrumentului de m_sur_ (osciloscopul), aici īnsumate _i notate Cp. Schema echivalent_ a circuitului de diferen_iere real se prezint_ īn figura 1.4. R_spunsul circuitului de diferen_iere real la aplicarea unui semnal treapt_ este ilustrat īn figura 1.5, care consider_ diferitele cazuri pentru Rg _i Cp. Se observ_ c_ efectul rezisten_ei de ie_ire Rg este r_sfrānt asupra amplitudinii _i fronturilor semnalului de la ie_ire, pe cānd capacit__ile parazite Cp influen_eaz_ doar amplitudinea semnalului de ie_ire.

2.2 Circuitul RC trece-jos

0            Fig.1.6

            Circuitul RC trece-jos (reprezentat īn figura 1.6), se comport_ ca un divizor de tensiune, avānd un raport de divizare ce depinde de frecven__, componentele de frecven__ joas_ ale unui semnal nesinusoidal aplicat la intrare ap_rānd la ie_ire cu o atenuare mai mic_ decāt componentele de frecven__ īnalt_.

2.2.1 Semnal de intrare sinusoidal

            Aplicānd la intrare un semnal sinusoidal de frecven__ f, descris prin formula: Ui = |Ui|ejłt, cu ł=2šf, r_spunsul va fi de forma: Ue = |Ue|ej(łt-ö), deci tot un semnal sinusoidal, dar atenuat _i defazat fa__ de intrare, cu atenuarea A(ł) _i defazajul ö(ł) date de formulele:

KKKKK

0

0

2.2.2 Semnal de intrare impuls

            Aplicānd la intrare un semnal impuls de durat_ Ti _i perioad_ de repeti_ie T, mai mare decāt durata regimului tranzitoriu (figura 1.7a), r_spunsul circuitului va fi dat de figura 1.7b, 7c _i 7d, considerānd toate cazurile rela_ionale īntre constanta de timp RC a circuitului _i durata Ti a impulsului.

0            Fig.1.7

0            Fig.1.8

2.2.3 Semnal de intrare rectangular

            Aplicānd la intrare un semnal rectangular (format din impulsuri periodice), de amplitudine U _i cu perioada de repeti_ie T ce poate fi mai mic_ decāt durata regimului tranzitoriu al circuitului (figura 1.8a), r_spunsul circuitului este ilustrat de figura 1.8b _i figura 1.8c, dup_ cum este rela_ia īntre constanta de timp a circuitului _i parametrii semnalului (duratele T1 _i T2). Pentru ca semnalul de ie_ire s_ fie cāt mai pu_in distorsionat fa__ de intrare (figura 1.8b), este necesar_ alegerea unei constanta de timp cāt mai mici fa__ de perioada de repeti_ie a semnalului.

2.2.4 Circuitul RC trece-jos ca circuit de integrare

            Pentru valori R _i C astfel alese īncāt UC << UR, condi_ie echivalent_ cu łRC >> 1 sau RC >> T, r_spunsul circuitului va reprezenta integrala semnalului de intrare īn raport cu timpul:

0

            Ca _i pentru circuitul RC trece-sus, pentru un semnal sinusoidal aplicat la intrare, condi_ia de integrare impune un defazaj al ie_irii de 90°, condi_ie echivalent_ cu łRC ® , practic de neīndeplinit. Pentru valori suficient de mari ale produsului RC, eroarea devine acceptabil_, ca de ex.:

- pentru łRC = 100, la ie_ire se ob_ine ö = -89,4° _i A = 0.01

- pentru łRC = 10, se ob_ine ö = -84,3° _i A = 0.1.

2.2.5 Atenuatoare RC

           

            Circuitul RC din figura 1.9 reprezint_ un atenuator RC, a c_rei tensiune de ie_ire depinde de m_rimile componentelor din circuit. Pentru a ob_ine un divizor rezistiv _i deci a elimina distorsiunile introduse de divizorul RC, se alege pentru condensatorul C1, montat īn paralel cu rezistorul R1, o astfel de valoare pentru care este īndeplinit_ rela_ia: R1×C1 = R2×C2. Īn acest caz atenuarea tensiunii de intrare se face dup_ un raport rezistiv. Figura 1.10 reprezint_ r_spunsul atenuatorului RC func_ie de m_rimea condensatorului C1, atunci cānd la intrare se aplic_ un semnal treapt_.

            Atenuatoarele RC sunt g_site la construc_ia osciloscoapelor, unde R2 _i C2 reprezint_ rezisten_a _i capacitatea echivalent_ de intrare a osciloscopului, iar R1 _i C1 sunt elementele constructive ale unei sonde cu atenuare. Practic R1 >> R2, iar C1 montat īn paralel cu R1

este o capacitate variabil_ cu ajutorul c_reia se regleaz_ compensarea, pentru valori ce satisfac rela_ia R1×C1 = R2×C2, ob_inānd o atenuare f_r_ distorsiuni.

0            Fig.1.9

0            Fig.1.10

3. MERSUL LUCR_RII

3.1       Studiul circuitului RC trece-sus se va face folosind un generator de semnal sinusoidal _i rectangular, de la care se va ob_ine tensiunea de intrare Ui _i un osciloscop care s_ permit_ vizualizarea atāt a semnalului de intrare cāt _i a semnalului de la ie_irea circuitului RC. Se realizeaz_ un circuit RC trece-sus folosind R = 1KŁ _i C = 470pF.

3.1.1    Se va aplica un semnal de intrare sinusoidal de amplitudine efectiv_ mai mare de 5V _i avānd frecven_a de lucru īn trei game de valori, respectiv f1 = 4×103Hz, f2 = 4×104Hz _i f3 = 4×105Hz. Pentru fiecare frecven__ de lucru a semnalului de intrare se vor calcula valorile teoretice _i apoi se vor determina practic atenuarea A _i defazajul ö introduse de circuit. Se va face compara_ia īntre valori _i se vor explica diferen_ele.

3.1.2    Se va aplica un semnal de intrare rectangular de amplitudine U = 5V _i cu frecven_a: f1 = 4×103Hz, f2 = 4×104Hz _i f3 = 4×105Hz. Se vor vizualiza īn toate cele trei cazuri formele semnalului de ie_ire _i se vor compara cu semnalul de intrare. Pentru frecven_a de lucru f3 se va determina distorsiunea introdus_ de circuit.

3.1.3    Folosind montajul din figura 1.4, se va studia circuitul RC trece-sus ca circuit de diferen_iere. Pentru aceasta se va aplica la intrare de la generatorul de semnal un semnal rectangular de amplitudine U = 5V _i frecven__ f = 4×103Hz. Se vor considera cazurile:

a) Rg = 0; Cp = 0;

b) Rg = 1KŁ; Cp = 0;

c) Rg = 0; Cp = 470pF;

d) Rg = 1KŁ; Cp = 470pF.

            Pentru fiecare caz se vor determina timpul de ridicare, timpul de coborāre _i amplitudinea semnalului de ie_ire.

3.2       Studiul circuitului RC trece-jos se va face folosind un generator de semnal sinusoidal _i rectangular, de la care se va ob_ine tensiunea de intrare Ui _i un osciloscop care s_ permit_ vizualizarea atāt a semnalului de intrare, cāt _i a semnalului de la ie_irea circuitului RC. Se realizeaz_ un circuit RC trece-jos folosind R = 10KŁ _i C = 470pF.

3.2.1    Se va aplica un semnal de intrare sinusoidal de amplitudine efectiv_ de 5V _i avānd frecven_a de lucru īn trei game de valori, respectiv f1 = 4×103Hz, f2 = 4×104Hz _i f3 = 4×105Hz. Pentru fiecare frecven__ de lucru a semnalului de intrare se vor calcula valorile teoretice _i apoi se vor determina practic atenuarea A _i defazajul ö introduse de circuit. Se va face compara_ia īntre valori _i se vor explica diferen_ele.

3.2.2    Se va aplica un semnal de intrare rectangular de amplitudine U = 5V _i cu frecven_a: f1 = 4×103Hz, f2 = 4×104Hz _i f3 = 4×105Hz. Se vor vizualiza īn toate cele trei cazuri formele semnalului de ie_ire _i se vor compara cu semnalul de intrare.

3.2.3    Se execut_ montajul din figura 1.9 pentru R1 = R2 = 10KŁ, C2 = 470pF, iar C1 ia valorile:

a) 0; b) 220pF; c) 470pF; d) 1.5nF.

La intrare se va aplica un semnal rectangular cu frecven_a de f=4×103Hz. Se vor oscilografia semnalele de intrare _i ie_ire pentru toate cazurile. Se vor m_sura amplitudinile semnalelor la momentele t = 0 _i t = T1 comparānd rezultatele experimentale cu cele teoretice.

4. CON_INUTUL REFERATULUI

-Prezentarea sumar_ a caracteristicilor circuitelor RC trece-sus _i RC trece-jos.

-Schemele circuitelor de m_sur_, tabelele cu m_sur_torile efectuate _i graficele reprezentānd caracteristicile ridicate.

-Observa_ii asupra naturii diferen_elor dintre valorile teoretice calculate _i rezultatele practice ob_inute.


loading...




Document Info


Accesari: 1901
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.




Coduri - Postale, caen, cor

Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2017 )