 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| ЗАДАНИЕ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №9.
Упражнение 1. Рассмотреть на осциллографе сигналы с генератора Л31 (прямоугольные, треугольные и синусоидальные импульсы). Измерить период сигналов на разных диапазонах частот осциллографом и сравнить его с показаниями генератора Л31. Результаты занести в таблицу 1. Таблица 1.
Упражнение 2. Осциллограф-фазометр. Фаза характеризует состояние гармонического процесса в определенный момент времени. Фазой гармонического колебания
Сдвиг фаз можно определить методом эллипса. Если на пластины “Х” подано напряжение
Рис.1 Результат сложения двух гармонических колебаний одинаковой частоты во взаимно перпендикулярных направлениях – эллипс. Для определения точки пересечения этого эллипса с осями координат положим сначала у=0, а потом х=0. Тогда получим:
Если отрегулировать усиление по “Х” и по “У” так, чтобы A=B=D, то получим, что
Рис.2 Последовательная RC-цепочка
Рис.3 Векторная диаграмма напряжений на RC-цепочке. Два напряжения, сдвинутые по фазе, можно получить с помощью последовательной RC-цепочки (рис.2), состоящей из активного сопротивления R и емкости С. Напряжение на емкости U0C всегда отстает по фазе от напряжения на сопротивлении U0R на
Где С – емкость, Таким образом, суммарное амплитудное напряжение на RC-цепочке равно векторной сумме
Очевидно, это напряжение отстает от напряжения на сопротивлении U0R=iR0 на угол
ЗАДАНИЕ.2 1. Составить схему.
Рис.4 схема для изучения сдвига фаз между током и напряжением на RC-цепочке. ГС – генератор сигналов синусоидальной формы, С – магазин емкостей, R – магазин сопротивлений, О – осциллограф. На пластины “Х” подать напряжение от генератора, а на пластины “У” – напряжение пропорциональное току, с активного сопротивления R. На экране осциллографа получается изображение эллипса. 1. Увеличивая R, С и 2. Зафиксировать любые два параметра R и С, С и и R и в зависимости от изменения третьего параметра измерить сдвиг фаз 5-6 раз используя формулы (3) и (4). Сравнить полученные значения сдвига фаз с расчетными по формуле (7). Результаты представить в таблице 2. Таблица 2.
Упражнение 3. Интегрирующие и дифференцирующие цепочки. RC-цепочка, представленная на рис.4, может быть использована для преобразования формы сигналов путем интегрирования и дифференцирования импульсов. Рассмотрим дифференциальные уравнения для такой цепочки. Пусть на RC-цепочку (рис.5) подано напряжение U=f(t). По закону Кирхгофа:
Где , q – заряд на конденсаторе в момент времени t. По определению ток
Подберем R и С таким образом, чтобы
Теперь найдем, чему будет равно падение напряжения на емкости UC, если согласно (10) i=U/R:
Рис.6 Интегрирующая RC-цепочка.
Теперь рассмотрим обратное соотношение, т.е. подберем R и С так, чтобы RC>>R, и рассчитаем, чему в этом случае равно напряжение на активном сопротивлении R. В этом случае в уравнении (8) можно пренебречь падением напряжения на сопротивлении R и оно приобретает вид:
После дифференцирования уравнения (12) получим:
Значит напряжение на активном сопротивлении:
Рис.7 Дифференцирующая RC-цепочка. ЗАДАНИЕ 1. Составить интегрирующую цепочку (рис.8). В качестве входного сигнала U взять генератор импульсов Л31, а для исследования выходного сигнала UC осциллограф С1-83. Подать входной и выходной сигналы на 1 и 2 каналы осциллографа, включить генератор развертки осциллографа и пронаблюдать оба сигнала в зависимости от времени t. Подобрать соотношение R и С так, чтобы . Затем измеряя параметры f, R и С, получить проинтегрированные сигналы от прямоугольных и треугольных импульсов. Результаты занести в таблицу 3.
1. Составить дифференцирующую цепочку (рис.7 или 4). Подобрать R и С так, чтобы . Изменяя параметры f, R и С, получить продифференцированные импульсы от прямоугольных и треугольных импульсов в зависимости от времени. Результаты занести в таблицу 3. Таблица 3.
|
считают аргумент 
. Здесь U0 – амплитуда колебаний, 
– круговая частота, равная 
, t – время, 
– начальная фаза характеризующая состояние гармонического колебания в момент начала отсчета времени, т.е. при t=0. Из понятия фазы вытекает понятие о сдвиге фаз двух гармонических колебаний одной и той же частоты:
(1)
, а на пластины “У” – напряжение той же частоты 
, то на экране осциллографа получится изображение эллипса в виде:
(2)
где А и В – амплитудные, а Х и У – мгновенные значения отклонения пятна в горизонтальном и вертикальном направлениях соответственно (рис.1).
(3)
(4)
Таким образом, по точкам пересечения эллипса с осями координат х0 и у0 и максимальному отклонению луча А и В определяют сдвиг фаз между двумя колебаниями одинаковой частоты.
, как показано на условной векторной диаграмме (рис.3), где вектор 
соответствует амплитудному значению напряжения на емкости, а вектор 
– амплитудному значению напряжения на сопротивлении. Известно, что амплитудное значение напряжения на емкости:
(5)
, т.е.:
(6)
. Этот фазовый сдвиг определяется соотношением:
(7)
(8)
, поэтому уравнение (8) можно записать иначе
(9)
Рис.5 RC-цепочка.
, т.е. сопротивление R было бы 
. В этом случае в уравнении (9) можно пренебречь вторым членом, то есть:
(10)
(11)
Видно, что напряжение на емкости UC прямо пропорционально интегралу от напряжения на всей RC-цепочке. Такая цепочка называется интегрирующей (рис.6).
(12)
(13)
(14)
Таким образом, напряжение на сопротивлении R пропорционально производной от суммарного напряжения на RC-цепочке. Такая цепочка называется дифференцирующей.
Рис.8 Схема для исследования проинтегрированных сигналов.
