Rozwiązania przykładowych zadań do I kolokwium, RZECZY, Z PENA, Obwody i sygnały - All in One, Obwody i sygnały - ...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->wiczenia z przedmiotuTechnika AnalogowaMateriały pomocnicze© C. Stefa ski1/12WskazowkiDoRozwiazywaniaPrzykladTypowychProblemZzakresuMaterialuIKoloZTechnAnalogDlaGrupEiT8-10.docWskazówki do rozwi zywania wybranych problemów z zakresu materiałupierwszego kolokwium z Techniki AnalogowejTre Pr.1.Znale parametry zast pczego ródła Thevenina obwodu dla sieci na prawo od zaciskówNast pnie korzystaj c ze znalezionego obwodu zast pczego wyznaczy pr d i napi cie naR1.1,.R2UgmURJR1Rozwi zanie Pr.1.2Twierdzenie Theveninalubtwierdzenie o zast pczym ródle napi ciowym:Dowolny liniowy dwójnik rezystancyjny (z wyj tkiem dwójnika b d cego idealnym ródłem pr dowym) mo emyzast pi równowa nym rzeczywistym ródłem napi ciowym o sile elektromotorycznej EThi oporze wewn trznymRTh, przy czym:-siła elektromotoryczna EThjest równa napi ciu na rozwartych zaciskach dwójnika,-opór wewn trzny RThjest równy oporowi zast pczemu dwójnika bez ródłowego (otrzymanego w wyniku„wyzerowania” w rozwa anym dwójniku wszystkich ródeł niezale nych - to jest zast pienia niezale nychródeł napi ciowych zwarciami i wszystkich niezale nych ródeł pr dowych rozwarciami).RThLiniowy dwójnikrezystancyjnyU12R12EThKorzystamy z twierdzenia Thevenina:1)ETh=U12=Erz– napi cie narozwartychzaciskach -2)RTh=R12=Rz– opórzastpczy widziany z zacisków -przy wyzerowanych ródłach niezale nych1ad 1. Z uwagi na to, e w układzie nie wyst puje adnewymuszenie (pobudzenie) to napi cie widziane z zacisków1-2wynosiU12= 0V.Czyli:Erz= 0V1R2UgmURI’R2UgmUIad 2.U’URU'Rz='I22Z napi ciowego prawa Kirchhoffa otrzymujemy:U’=U+U, gdzieU=RIorazU=R2I’Z pr dowego prawa Kirchhoffa otrzymujemy:I=gmU+I’W dalszej cz ci skupimy si na wyznaczeniu napi ciaU’tak aby uzale ni je od pr duI’..wiczenia z przedmiotuTechnika AnalogowaMateriały pomocnicze© C. Stefa ski2/12WskazowkiDoRozwiazywaniaPrzykladTypowychProblemZzakresuMaterialuIKoloZTechnAnalogDlaGrupEiT8-10.doca poniewaPo podstawieniu do wzoru naU’mamy:OstatecznieU=R2I’toI=(gmR2+1)I’U’= R2I’+ R(gmR2+1)I’Rz=R2I'+R(gmR2+1)I'I'=R2+R(gmR2+1) [Ω]IzStosuj c przekształcenie równowa ne ródła pr dowego nanapi ciowe1 oraz znaj c parametry obwodu zast pczego układdany w zadaniu mo emy sprowadzi do postaciprzedstawionej obok.Wówczas1E1=JR1E1JR1=Rz+R1R(gmR2+1)+R2+R1RzR1Iz=Pr dIzprzepływa co prawda przez rezystorR1, ale wobwodzie po ostatniej modyfikacji, wi c nie jest on szukanym2pr demI1(przeanalizuj dokładniej, dlaczego nie jest). Jednakspadek napi ciaU12w obwodach przed i po modyfikacji jest nie zmieniony (dlaczego?). Jest to jednocze niespadek napi cia na rezystorzeR1w układzie przed modyfikacj . ZatemUR1= U12=-IzR1+JR1=JR1Poszukiwany pr dI1wyniesie wi c (patrz na obwód przed modyfikacjami):(gmR2+1)R+R2.(gmR2+1)R+R1+R2I1=(gmR2+1)R+R2.U12=J(gmR2+1)R+R1+R2R11Przekształcenie to nie zmienia sytuacji (pr dów i napi ) tylko w dwójniku obci aj cym ródło (tu w opornikuRz).wiczenia z przedmiotuTechnika AnalogowaMateriały pomocnicze© C. Stefa ski3/12WskazowkiDoRozwiazywaniaPrzykladTypowychProblemZzakresuMaterialuIKoloZTechnAnalogDlaGrupEiT8-10.docTreJak nale y dobra warto cik1ik2, aby napi cieuowyniosło:uo= - (5E1+2E2). Komentowaobliczenia.Pr.2RR/k1E1R/k2E2100[Ω]10[kΩ]uoRozwi zanie Pr. 2Symbol graficzny i zwi zki definicyjne idealnego wzmacniacz operacyjnego przedstawiono na rysunku poni eji+iouii-uoRównania definicyjne1:i+= i-=0ui= 0Komentarz:iodowolne,uodowolneRysunek: Symbol graficzny i zwi zki definicyjne idealnego wzmacniacza operacyjnegoW schemacie zadania mo emy wyró ni struktur zwan wzmacniaczem odwracaj cym.isiweuweR1uii+R3i-R2uwyRysunek. Wzmacniacz odwracaj cy.1Z przedstawionych powy ej równa definicyjnych wynika, eidealny wzmacniaczoperacyjny charakteryzuje si :•niesko czenie du ym wzmocnieniem napi ciowym,•niesko czenie du impedancj wej ciow ,•zerow impedancj wyj ciow ,•niesko czenie szerokim pasmem przenoszonych cz stotliwo ci,•niesko czenie du ym zakresem dynamicznym sygnału.wiczenia z przedmiotuTechnika AnalogowaMateriały pomocnicze© C. Stefa ski4/12WskazowkiDoRozwiazywaniaPrzykladTypowychProblemZzakresuMaterialuIKoloZTechnAnalogDlaGrupEiT8-10.docDlawzmacniacza odwracaj cego(rysunek powy ej), jak wynika z równa definicyjnych wzmacniaczaidealnego (i+=i-=0,ui=0) pr d płyn cy przez rezystorR1(iwe) równa si pr dowi płyn cemu przez rezystorR2(is).Zatemuwe- uiui- uwy=R1R2Zauwa amy, e z definicji wzmacniacza idealnego mamyui=0.ZatemKuf=uwyR=−2uweR1czyli wzmocnienie układu zale y tylko od stosunku rezystancji wyst puj cych w obwodzie sprz eniazwrotnego. Znak minus oznacza, e napi cie wyj ciowe ma polaryzacj przeciwn w stosunku do napi ciawej ciowego.Wyprowadzone powy ej wzory wykorzystamy bezpo rednio w naszym zadaniu, ale najpierw korzystaj c ztwierdzenia Thevenina wyznaczmy parametry poni szego podobwodu analizowanego obwodu.ARk1Rk2E1E2B1)Ez=UAB– napi cie na rozwartych zaciskach A-BiRk1ARk2U1U2UABUAB=i=E1E2BE1−E2(E−E2)k1k2=1R k1+R k2R(k1+k2)R⋅i+E2k2UAB=(E−E2)k1+ER(E1−E2)k1k2⋅+E2=12k2R(k1+k2)k1+k2Ez=(E1−E2)⋅k1+Ek1+k22E k+E2k2=11k1+k2wiczenia z przedmiotuTechnika AnalogowaMateriały pomocnicze© C. Stefa ski5/12WskazowkiDoRozwiazywaniaPrzykladTypowychProblemZzakresuMaterialuIKoloZTechnAnalogDlaGrupEiT8-10.doc2)Rz=RAB– opór widziany z zacisków A-B przy zwartych ródłachE1iE2ARk1Rk2RABRABR R⋅k1k2=R k1|| R k2==R R+k1k2k1k2R2R=⋅=k1k2R(k1+k2)k1+k2BRz=Rk1+k2Ostatecznie obwód zast pczy jest nast puj cyEz=E1k1+E2k2,k1+k2Rz=Rk1+k2R-uwyii=u1/RzARzi-Rzuwe=EzEzB100i+uwyTeraz w oparciu o wy ej przedstawiony układ i układwzmacniacza odwracaj cegomo emy rozwi za naszezadanie.uwy= −i⋅R= −uweKuf=uwyuwe=−RRzRRz [ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • frania1320.xlx.pl

    • Tematy