3 kondensaatoril F V Allika pinge V Katseandmete töötlemine. 1) Arvutada voolu väärtus ajahetkel, kui kondensaatori pinge saavutas etteantud nivoo(õppejõu poolt antud pinge väärtus). 2) Leida kondensaatori laadimiseks kulunud aja alusel ahela ajakonstant (RC- konstant). Aja arvestamisel kasutada viie mõõtetulemuse aritmeetilist keskmist. 3) Leida arvutuslikult kondensaatoriga ahela RC-konstant (ajakonstant). Aluseks võtta kondensaatori mahtuvus ning takisti takistus. 4) Kujutada kondensaatori laadimisprotsessi jooksul kondensaatorit läbivat voolu, võttes aluseks katsetel leitud ajakonstandi väärtuse, kondensaatori pinge maksimumväärtuse ning laadimisvoolu maksimumväärtuse
100 1010 100000 Ül: Võimsusvõimendi võimendus KP = 33dB. Sisendvõimsus PS = 20mW. Arvuta võimsusvõimendi väljundvõimsus PV. P P K PdB 10 lg V 33 10 lg V : 10 PS 20 PV P 3,3 lg 103,3 V PV 20 103,3 40W 20 20 Ajakonstant. U C E UC C IL R E UC UR IL R R E UC IL
pooljuhist detaili otsapidi kokkujootmise teel. Niisuguse seadise vabadel (kokkujootmata) otstel tekib alalis-emj, mille väärtus sõltub kokkujoodetud osa ja vabade otste vahelisest temp. erinevusest. 57.Fotodiood. Pooljuhtdiood, mille karakteristikud sõltuvad valgustatusest. F-I tundlikkus oleneb valguse lainepikkusest spektraaltundlikkus on suurim infrapunases spektrialas. F-I vool sõltub valgustatusest suures osas lineaarselt, ajakonstant on alla 10 ns. Kasut kiirguste avastamisel, kujutise edastamisel jne. 58.Fotoelement. Fotoelektriline seadis, mille töö põhineb kaaliumist või baariumist fotokatoodi või pooljuhi valgustamisel tekkival fotoefektil. Vaakuum- ja ioonf-d rajanevad välisfotoefektil, mispuhul katoodile langev valgus põhjustab elektroniemissiooni, fototakistid sisefotoefektil, mis avaldub pooljuhi elektrijuhtivuse suurenemises valguse toimel ergastuvate elektronide ja aukude tõttu. 59.Fototakisti
To Workspace4 t 2.5 v6 Clock To Workspace6 Gain2 To Workspace5 Joonis 3. Aperioodilise lüli mudel Simulatsiooni andmete põhjal on koostatud järgmine graafik: Joonis 4. Aperioodilise lüli graafik 4 Graafikult on näha, et võimendustegur k määrab ära nivoo, millel suurused stabiliseeruvad. Ajakonstant τ määrab ära stabiliseerumise kiiruse, mida väiksem on see väärtus, seda kiiremini läheneb funktsiooni väärtus nivoole k. 1.3 Võnkelüli Ülesanne on simuleerida Simulinkis järgnevate parameetritega võnkeprotsesse: a) k=1; T1=2,5; T2=0,15 b) k=1; T1=0,7;T2=3 c) k=3; T1=2,5; T2=0,15 d) k=5; T1=0,7;T2=3 Ülesande lahendamiseks on koostatud järgnev mudel. Ühikhüppe signaal antakse nelja ülekandefunktsiooni sisenditeks
Wv( p ) = = ( 1 + p0, 0333) ( 1 + p0,179 ) ( 1 + p0, 0333) ( 1 + p0,179 ) 3.1.2. Generaator Generaator on inertne lüli kuna tema ergutusmähis on induktiivsete omadustega. K EG 1 + pTEG KEG - Generaatori ülekandetegur TEG - Generaatori ajakonstant Leiame generaatori ülekandeteguri. 16 UG 110 K EG = = = 1, 79 I EG gREG 1,1g56 UG - Generaatori nimipinge IUG - Nimiergutusvool REG - Ergutusmähise takistus Leiame ergutusmähise ajakonstant. LEG 12 H
Rööpühenduse korral on pinge kõigil kondensaatoritel võrdne, laeng aga üldjuhul erinev 66 Laengud Q1 = C1 U , Q2 = C 2 U , Q3 = C3 U . Rööpkondensaatorite kogulaeng on võrdne üksikute kondensaatorite laengute summaga Q = Q1 + Q2 + Q3 . Pingega läbijagamisel saab C = C1 + C 2 + C3 . Rööpühenduses kondensaatorite kogumahtuvus on võrdne üksikute kondensaatorite mahtuvuste summaga. 5.6 Kondensaatori laadimis- ja tühjenemisvool. Ajakonstant Kui kondensaator, või mõni teine mahtuvust omav juht või tarviti, mille mahtuvus on C, ühendada vooluallikaga, siis tekib laadimisvool iC, mis kestab seni, kuni plaatide potentsiaal võrdsustub allikapingega. Seejärel vool katkeb, sest kondensaatori dielektrik alalisvoolu läbi ei lase. Kui laetud kondensaator nüüd ümberlülitiga lahutada vooluallikast ja ta jääb järjestikku takistiga R, tekib tühjenemisvool iC. Laadimis- ja tühjenemisvoolu
Rööpühenduse korral on pinge kõigil kondensaatoritel võrdne, laeng aga üldjuhul erinev 66 Laengud Q1 = C1 U , Q2 = C 2 U , Q3 = C3 U . Rööpkondensaatorite kogulaeng on võrdne üksikute kondensaatorite laengute summaga Q = Q1 + Q2 + Q3 . Pingega läbijagamisel saab C = C1 + C 2 + C3 . Rööpühenduses kondensaatorite kogumahtuvus on võrdne üksikute kondensaatorite mahtuvuste summaga. 5.6 Kondensaatori laadimis- ja tühjenemisvool. Ajakonstant Kui kondensaator, või mõni teine mahtuvust omav juht või tarviti, mille mahtuvus on C, ühendada vooluallikaga, siis tekib laadimisvool iC, mis kestab seni, kuni plaatide potentsiaal võrdsustub allikapingega. Seejärel vool katkeb, sest kondensaatori dielektrik alalisvoolu läbi ei lase. Kui laetud kondensaator nüüd ümberlülitiga lahutada vooluallikast ja ta jääb järjestikku takistiga R, tekib tühjenemisvool iC. Laadimis- ja tühjenemisvoolu
tada see millimeetripaberile. 3. Leida termistori iseloomustava teguri B väärtused tunnusjoone R f ( ) kolme erineva osa kohta. 4. Leida termistori takistuse temperatuuritegur tööpiirkonna kolmes erinevas osas. 5. Tunnusjoonte R f ( ) ja R f ( t ) alusel joonestada sõltuvus f ( t ) ning leida sellelt anduri ajakonstant T. Metoodilisi juhiseid. Tunnusjoone R f ( ) ülesvõtmiseks paigutada termotakistid termostaati ja tõsta temperatuuri võimalikult aeglaselt (kiirusega mitte üle 0,04 K/s), et saada täpsemaid tulemusi. Jälgida, et temperatuur ei ületaks antud termotakistitele lubatavaid väärtusi. Termistori soojendamise lõpptemperatuuri annab juhendaja (juhul, kui puuduvad muud nõuded), posistori soojendada senikaua, kuni tema takistus saab ligikaudselt võrdseks
2 Eelmisel joonisel kujutatud lülituses kondensaator Ck tõkestab sisendsignaali alaliskomponendi Kasutatakse ka tippväärtuse detektorit, mis sisaldab endas praktiliselt kahte detektorit: ühte positiivsete ja teist negatiivsete tippväärtuste mõõtmiseks Mõlemad toodud tippväärtuse detektorid mõõdavad pinge täisulatust, mitte ühe-poolset tippväärtust Silumisfiltri ajakonstant t = RC peab olema märgatavalt suurem vahelduvsignaali suurimast perioodist T Samal ajal peab tippväärtuse detektor suutma jälgida sisendsignaali amplituudi äkilisi muutusi ja seetõttu ei tohi ajakonstant olla suurem ajast t0, mis iseloomustab signaali muutumist Seega t0 >> t >> T Tippväärtuse võimendi Tippväärtuse võimendi muundab sisend-signaali ui(t) tippväärtuse palju suurema tippväärtusega u 0 väljundsignaaliks u0(t)
tajurite poolt- termistoridena. 7.mis kannavad elektrivoolu n-tüüpi ja p-tüüpi pooljuhtides?omajuhtivusega juhis kannavad voolu nii elektronid kui ka augud, n-pooljuhis-peam.elektronid, p-pooljuhis peam.augud. 8.millel põhineb fototakistite toime?Fototakistite toime põhineb kahe elektroodiga pooljuhtfotoelemendil, mille elektrijuhtivus sõltub seadisele langeva kiirguse intensiivsusest ja spektrist. F-te omadused sõltuvad temp.neil on suur eritundlikus ja ajakonstant, mittelineaarne valguskarakteristika ja kõrge müratase. 9.mis on doonor ja akseptor pooljuhid? Too 2 näidet.Elektrone loovutav lisand on doonor. Kui pooljuht sisaldab lisandit, millel on üks väliselektron vähem kui põhiaine aatomeil, saame valdavalt aukjuhtivusega pooljuhi. Vastav lisand on akseptor(omsatab põhiaine naaberaatomilt elektroni, jättes selle elektronkattesse augu, mis siirdub soojusliikumise toimel valentsitsooni. 1
Aperioodiline tüüplüli 3 Aperioodilise lüli nimetus tuleneb asjaolust, et tema väljund muutub hüppelise sisendi puhul monotoonselt ehk aperioodiliselt. Aperioodiline on nt. lüli, mis salvestab energiat või ainet, kusjuures salvestamine toimub läbi elemendi, mis takistab energia- või ainevoolu. Väljundsuurus y ja sisendsuurus x on seotud diferentsiaalvõrrandiga Ajakonstant T näitab aega, mille jooksul siirdeprotsess lõppeks, kui väljundsuuruse muutmise kiirus oleks maksimaalne (nagu alghetkel). Siirdekarakteristik on näidatud joonisel a [http://www.ene.ttu.ee/elektriajamid/oppeinfo/AAR3330/2/2_9/2_9.html; E. Mäesalu ,,Automaatreguleerimise teooria alused" lk 42-45] Staatiline ja dünaamiline reziim Staatilises reziimis on elemendi sisendid ja väljundid konstantsed. Väljundi ja sisendi
Ei sumbu, sest siis on tegemist ideaalse võnkeringiga. Võnkeringil on teatud energia ja see ei kao kuhugi, sest pole aktiivtakistust, kus energia soojusena eralduks. 11. Sumbuvustegur-näitab kui kiiresti amplituuväärtus kasvab/kahaneb. Mida suurem on sumbuvustegur seda kiiremini amplituudväärtus kahaneb. =R/2L 12. Sumbuvuse logaritmiline dekrement-võnkumise amplituudi ja temale järgneva amplituudi suhte logaritm, iseloomustab sumbuvust ühe perioodi ulatuses. 13. Ajakonstant-ehk relaksatsiooniaeg on aeg mille jooksul võnkeamplituud väheneb e korda, sõltub amplituudist. Mida suurem on relakatsiooniaeg, seda aeglasemalt võnkumised sumbuvad. Hüvetegur- iseloomustab sumbuvust energeetilisest, "kaotsiläinud" energia seisukohast (mida väiksemad energiakaod, seda suurem hüvetegur). Q=*N e , kus Ne on aja jooksul sooritatud võnkumiste arv. Näeme, et
on väisem. 2.5. Aperioodilisele lülile tagasiside aperioodilise lüliga Negatiivse tagasisidega. k1=1.2; T1=1; k2=0.1;1.5;4. T2=1;3;5. Sisendsignaal valida ühikhüpe (Step). Joonis . Aperioodilise lüli tagasiside aperioodilise lüliga skeem. Joonis . A perioodilise lüli tagasiside aperioodilise lüliga graafik Järeldus: On näha, et mida suurem võimendustegur on tagasisides, seda madalamal väärtusel signaal stabiliseerub. Mida väiksem on ajakonstant, seda kiiremini stabiliseerub signaal. Lisaküsimuse vastus: Ülereguleerimine on suurem juhtudel kui signaali amplituudi ja stabiilse signaali kõrguse suhe on suurem. Näiteks antud graafikul on järjestus väiksemast suuremani järgnev: k01t1, k01t3, k01t5, k15t1, k4t1. 3. Abstraktse automaatjuhtimissüsteemi süntees Töö ülesanne: Kasutades paketi MATLAB võimalusi sünteesida alljärgnevalt kirjeldatud süsteemi mudel ning leida nõutud väljundid. Joonis . Skeem Joonis
ts=(3...4)el 18. Mehaaniline siirdeprotsess Ajami põhivõrrand: T-Ts=J(d/dt) s=(0-)/0 lk230 19. Soojuslik siirdeprotsess Q1 P dt ; P- kaovõimsus Q2 C dVu ; dVü- soojus mis ladestub masinas Q3 A Vü dt ; Vü- soojus mis läheb ümbritsevasse keskkonda P dt C dVü A Vü dt soojusbilansi võrrand Vü Vüq (1 e t / th ) Vü P=I2R; vüq- on püsitemperatuur, vül-ületemperatuur; th-soojlik ajakonstant. Graafikutel eristatakse soojenemis- ja jahtumiskõverat. Masina soojussalvestusvõimet mõõdab soojusmahtuvusühik C(J/K) ja jahtumist soojussiirdetegur A(J/K*s). Ka ühe ja sama masina puhul ei saa soojuslikku ajakonstanti lugeda üheselt määratud suuruseks, vaid sõltub masina töötamistingimustest. Sellal kui soojusmahtuvus jääb muutumatuks, sõltuvad masina jahtumistingimused tema pöörlemiskiirusest. (ventilaatoriga masinad)
nm − elektrimootori pöörlemissagedus, s-1 nn − nimipöörlemissagedus, s-1 nt − töömasina vedava võlli pöörlemissadegus, s-1 Pekv − ekvivalentne võimsus, N∙m Pi − momendi väärtus i-ndas lõigus, N∙m Pn − mootori nimivõimsus, W Pt − rippvagoneti kogu vajaminev võimsus, kW Ptar − võrgust tarbitav võimsus, W R − vedava trumli raadius, m (R = 0,1 m) Rh − hammasratta raadius, m Ts − soojenemise ajakonstant, s t − tsükli kogu kestus, s t1 − aeg teekonna läbimiseks söödahoidlast laudani, s t2 − mahalaadimiseks kuluv aeg, s (𝑡2 = 30 s) t3 − aeg ühest künast teiseni jõudmiseks, s t4 − aeg tagasi liikumiseks väravani, s t5 − aeg tagasi liikumiseks söödahoidlani, s ti − i-nda lõigu kestus, s tl − töö kestus ilma pausideta, s (𝑡𝑙 = 240 s) V − hammasratta ruumala, m3 W − takistusjõud, N
2) Impulside lõppedes. Nende impulsside kulg mõjutab ka piiramis nivoodel. Seejuures saadavet piiramis nivoode väärtusel sõltuvad kasutatavate stabikate impulside kuju moonutusi. Eristatakse kahesuguseid sidestus ahelaid. Väikese ajakonstandiga ahelad, tüübist. See on nende zener pingest. Piiravad võimendid kujutavad endast tavalist võimendus astet mille kus impulsi kestel jõuavad siirde protsessid lõppeda. Taolise ahela liigi tunnuseks on see, et ajakonstant koormus sirge ja tööpunkt on valitud mõnevõrra tavalisest erinevalt See juures piiramine tekita kas siis on tunduvalt väiksem kui impulsi kestvus. kui transisto tüüritakse sulge reziimi mis toimub punktis B või kui trans tüüridakse küllastusse mis toimub punktis C
objektidele. Lihtsad objektid: koondatud parameetritega objektid, mida saab kirjeldada esimest või teist järku diferentsiaalvõrranditega. Neid objekte on praktikas väga palju 1. Staatilised ühemahtuvuslikud objektid, mis omavad isetasakaalustumist. On kirjeldatavad esimest järku diferentsiaalvõrrandiga: d xv T + xv = k x s dt T on ajakonstant; k on võimendustegur d xv Kui läheneb nullile, siis xv läheneb kxs-le. dt Astmelise sisendsuuruse korral: 25 t - xv = k xs (1 - e T ) 2. Astaatiline ühemahtuvuslik objekt kujutab integreerivat lüli.
Loengukursus AEK 3025 15 Rein Oidram _____________________________________________________________________ - t õ = õ1 + ( õ 2 - õ1 )( 1 - e T ), (3.10) kus t on aeg koormuse muutumise hetkest ja T - õli kuumenemise ajakonstant. 160 140 Õli jahutuskeskkonna Õli jahutuskeskkonna 140 suhtes 120
pooljuhist detaili otsapidi kokkujootmise teel. Niisuguse seadise vabadel (kokkujootmata) otstel tekib alalis-emj, mille väärtus sõltub kokkujoodetud osa ja vabade otste vahelisest temp. erinevusest. 57.Fotodiood. Pooljuhtdiood, mille karakteristikud sõltuvad valgustatusest. F-I tundlikkus oleneb valguse lainepikkusest spektraaltundlikkus on suurim infrapunases spektrialas. F-I vool sõltub valgustatusest suures osas lineaarselt, ajakonstant on alla 10 ns. Kasut kiirguste avastamisel, kujutise edastamisel jne. 58.Fotoelement. Fotoelektriline seadis, mille töö põhineb kaaliumist või baariumist fotokatoodi või pooljuhi valgustamisel tekkival fotoefektil. Vaakuum- ja ioonf-d rajanevad välisfotoefektil, mispuhul katoodile langev valgus põhjustab elektroniemissiooni, fototakistid sisefotoefektil, mis avaldub pooljuhi elektrijuhtivuse suurenemises valguse toimel ergastuvate elektronide ja aukude tõttu. 59.Fototakisti
-j (1-w2T 2) + ( 2 T) (1-w2T 2) + ( 2 T) 2 2 2 2 W 20lg W Diferentseeriv lüli. Siia kuuluvad sellised elemendid milledel väljundsignaal on võrdeline sisendsignaali tuletisega. d X X =Tv d dt S Td dif. lüli ajakonstant t t W ( p) = pT d W = wTd - ASK aTd W ( jw) = jwTd = arctan = +90 o - FSK 0 d X + d X T d dt
0,1 m=1/Td Xv Diferentseeriv lüli. Siia kuuluvad sellised elemendid milledel väljundsignaal on võrdeline sisendsignaali tuletisega. d X X =Tv d dt S Td dif. lüli ajakonstant t t W ( p) = pT d W = wTd - ASK aTd W ( jw) = jwTd = arctan = +90 o - FSK
Posistoride nimitakistust ei normita vaid antakse takistuskordsus Rmax/Rmin, kus R>0 on positiivne. 2. Vähim hajuvõimsus Pmin on võimsus, millele vastav vool soojendab termistori niivõrd vähe, et tema takistus ei muutu üle ühe protsendi ümbrustemperatuuril 20°C 3. Suurim hajuvõimsus Pmax see on võimsus, millele vastav vool kuumutab termotakisti kõrgeima lubatava temperatuurini t max kui termotakisti asub 20°C keskonnas. 4. Soojuslik ajakonstant (tau) - see on aeg sekundites, mille vältel 120°C juures hoitud termotakisti viiduna 20°C temperatuuriga keskonda jahtub sedavõrd, et tema temperatuur langeb e korda (63 K võrra). 5. Takisti temperatuuri tegur R see on termotakisti takistuse suhteline muutus protsentides. Temperatuuri muutuse 1°K kohta temperatuuril 20°C. Transistor soojeneb skeemis kui radikas ei
k15t1 0.6 k4t1 0.4 0.2 0 0 5 10 15 20 25 Joonis 14. A perioodilise lüli tagasiside aperioodilise lüliga graafik Järeldus: On näha, et mida suurem võimendustegur on tagasisides, seda madalamal väärtusel signaal stabiliseerub. Mida väiksem on ajakonstant, seda kiiremini stabiliseerub signaal. Lisaküsimuse vastus: Ülereguleerimine on suurem juhtudel kui signaali amplituudi ja stabiilse signaali kõrguse suhe on suurem. Näiteks antud graafikul on järjestus väiksemast suuremani järgnev: k01t1, k01t3, k01t5, k15t1, k4t1. 18 3. Abstraktse automaatjuhtimissüsteemi süntees Töö ülesanne:
Sn kus Sa - trafo avariiaegne ülekoormus Täpsemate andmete puudumisel Sm kohta, võib selle võtta võrdseks pooltunni maksimaalse võimsusega Smax . Trafo võimsuse määramise põhiliseks näitajaks on ka. ubatud ülekoormus sõltub suuresti ümbruskonna temperatuurist. Ülekoormusel tekib trafos soojuslik siirdeprotsess, mida ligilähedaselt loetakse eksponentsiaalseks. Selle protsessi ajakonstant on trafo ajakonstant, mis on näidatud trafo passis ja on tavaliselt 2...4 tundi. Lühiajalised avariilised ülekoormuseld Sal võivad olla suuremad, mille määrab trafo lühiajaline ülekoormus suhtelistes ühikutes S al k al = Sn Mähiste lülitusgrupp valitakse nii, et trafod vastaksid järgmistele tingimustele:
Enamikul juhtudel on sellised süsteemid lineariseeritavad Jahtumisvõrrand: =alge-t/Tj Praktikas loetakse mootor soojenenuks 3-5 ajakonstandi jooksul. Jahtumise tööpunkti ümber. Süsteemide juhtimiseks kasutatakse klassikalisi PI-, PID regulaatoreid. 2. nüüdisaegsed ajakonstant on võrdne soojenemise ajakonstandiga ainult juhul, kui jahtumistingimused soojenemisel ja juhtimismeetodid toimivad süsteemi oleku ruumis ja oleku muutujatel. Need on sobivad siis, kui on tegemist jahtumisel on ühesugused. Selline olukord esineb ainult võõrjahutusega mootoritel või endajahutusega
sedavõrd vähe, et tema takistus ei muutu üle 1% ümbrustemperatuuril 20° c. Suurim hajuvõimsus Pmax. - on võimsus millele vastav vool kuumutab termotakisti kõrgeima lubatava temperatuurini t_max. Kuid termotakisti ise asub +20° c keskkonnas. Takistuse temperatuuritegur _r näitab termotakisiti takistuse suhtelist muutust temperatuurimuutuse 1K kohta. on ajakonstant sekundites, mille vältel +120°c hoitud termotakisti asetatuna +20°c temperatuuriga keskonda jahtub sedavõrd, et tema temperatuur langeb 63 K (kelvin) võrra. Fototakistid pooljuht elementi mille takistus väheneb nähtava valguse või IP kiirguse mõjul, takistuse muutus põhineb sise foto efektil, mis tähendab elektronide siirdumist juhtivustsooni kristallistruktuuris. Tähistus SF number järgi kuid näitab materjali. Põhiparameetrid
........................................................................................ 238 5 Tähised Sümbolid A võimendi q töötsükkel B andur R takistus kondensaator r raadius D digitaalseade S lipistus G generaator s operaator L reaktor, drossel T periood, ajakonstant M mootor t aeg R takisti U pinge S lüliti v kiirus T trafo X reaktiivtakistus VD diood x,y tasandi teljed VS türistor z vahemuutuja VT transistor Z näivtakistus Z koormus W energia A pindala W(s) ülekandefunktsioon
8 -1.0 n - vastastikku reserveeritud trafode arv ka - lubatud suhteline koormus avariiolukorras Sa - trafo avariijrgne pikaajaline lekoormus Tpsemate andmete puudumisel Sm kohta, vib kasutada Sm = Smax Smax - maksimaalne pooltunni vimsus Sn mramise aluseks on philiselt ka. Lubatud lekoormus sltub suuresti mbruskonna temperatuurist. lekoormusel tekib trafos soojuslik siirdeprotsess, mida ligilhedaselt loetakse eksponentsiaalseks. Selle protsessi ajakonstant on trafo ajakonstant, mis on nidatud trafo passis ja on 2...4 tundi. Lhiajalised avariilised lekoormused. Sal lhiajaline trafo lekoormus suhtelistes hikutes Mhiste llitusgrupp valitakse nii, et trafod vastaksid jrgmistele tingimustele: - et takistaksid krgemate harmooniliste teket elektrivrgus - et mhise primaarkoormus faaside vahel oleks vrdne trafo sekundaarkoormuste ebavrdsuste korral - et vhendaksid nulljrgnevustakistust hefaasilisel lhisel toitmisel
2 R2 + R2 + C C Olgu sagedused nii madalad, et 1/C >> R, siis võime kirjutada: R U 2 m = U 1m = U 1m CR 2 1 C U 2m Ülekanne = CR = =RC ajakonstant U 1m Ülekandetegur U2m/U1m kasvab kiirusega (ASK-l) 20dB/dek ehk siis sageduse kasvades 10 korda ka ülekandetegur kasvab 10 korda. Küllalt kõrgetel sagedustel 1/C <<, R, siis U2m/U1m 1 ehk 20 log U2m/U1m=0 Kehtib seos ül*T = 1 ehk ül = 1/T = 1/RC ASK alusel same konstrueerida FSK 9 1.23. Passiivne (RC) integreeriv ahel
ajavahemiku jooksul, kui mootor on juba normaalselt soojenenud. Elektrimootor soojeneb kadude tõttu, mis tekivad energia muundamisel mehaaniliseks. Mootoril on püsikaod ja muutuvkaod. Soojenemise suhtes on kõige tundlikum mootori mähise isolatsioon. Norm temp on kuni +40 kraadi. Kui keskkonna temperatuur on madalam standardiga antust, võib mootorit rohkem koormata, nii et mähise temperatuur ei ületaks lubatud piirväärtust. Soojenemise ajakonstant on aeg, mille jooksul mootor soojeneks püsitemperatuurini, kui puuduks soojussiire väliskeskkonda. Elektrimootori püsiv ületemperatuur nimikoormusel ja standardse keskkonna temperatuuri juures (+40 °C) ei või ületada antud isolatsiooniklassile lubatud ületemperatuuri . Kui keskkonna temperatuur on alla +40 °C, siis võib mootorit koormata üle nimikoormuse. Elektriajamite talitluste liigitus
seadmetena, milliste abil saab muuta etteandesignaali muutumiskiirust. Lihtsaim selline intensiivsuse etteandur on R-C-ahel (joonis 3.3). Sellise lihtsa intensiivsuse etteanduri skeemi on kujutatud joonise 3.3.a, toimuvat aga joonisel 3.3.b. Tõepoolest, andes intensiivsuse etteanduri sisendile pinge U, saavutab tema väljundpinge väärtuse U ajavahemiku t = (3...4) möödumisel, kus on R-C-ahela ajakonstant =R*C. Joonis 3.3 Selsüün- või potentsiomeetriline käsklus(etteande-)aparaat võib samuti töötada intensiivsuse etteandurina, kui hakata selsüüni rootorit või potentsiomeetri liugurit liigutama mingi reguleeritava kiirusega ajami, näiteks elektriajami abil. 3.3. Regulaatorid ja funktsionaalsed muundurid. Regulaatori põhielemendiks on operatsioonivõimendi. Operatsioonivõimendi on suure
võnkeringi resonantstak. ja ka VS-astme väljundtak. oleksid võimalikult suured. Kõrgsagedussignaalist moduleeriva pinge saamiseks tuleb dioodiga jadamisi üh. koormustakisti R1. Sel juhul tekiks väljundvool üksnes det.-tava KS-võnkumise pos. poolp. ajal. Et UV muutuks ligilähedaselt samamoodi nagu moduleeriv pinge, ühendatakse koormustakistiga paralleelselt konde C2. Kui valida R1 ja C2 nii, et ajakonstant R1C2 on vähemalt 3x suurem kandevsageduse perioodist, siis neg. poolp. Ajal ei jõua pinge kondel UC2 ja seega ka koormustakistil R kuigivõrd langeda ja UV järgib küllalt täoselt moduleeriva võnkumise kõverat U. Kui aga valida ajakonstant liiga suur (suur R või C), siis tühjeneks konde liiga aeglsaselt ja moduleeriva signaali kõverajärsul langemisel (seega kõrgel helisagedusel) jääks pinge kondel C2 suuremaks signaali amplituudist
süstemaatilisi erinevusi. Kahe vaatleja A ja B tulemuste vahet A-B hakati kutsuma "personaalseks võrrandiks". Juhul kui on teada võrrandid A-B ja B-C, siis selle põhjal on võimalik ennustada, milline on võrrandi A-C väärtus. Esimese sellise võrdluse tegi Bessel Tartu (Dorpati) Friedrich Struvega. Oli tarvis Besselit, kes taipas, et erinevus ei tulenenud assistendi lohakusest, vaid sellest fundamentaalsest tõsiasjast, et inimesed on erinevad ja igal inimesel on oma "ajakonstant". Kui seda personaalset tegurit arvesse võtta, siis muutuvad inimeste andmed omavahel hästi võrreldavaks. Kuna Bessel pidas oma aja parimaks astronoomiliseks vaatlejaks Struvet, siis oli üsna mõistetav, miks ta tahtis oma vaatlusandmeid just tema vaatlusandmetega võrrelda. Esimene katse, mida Wundti õpilane Max Friedrichi tegi maailma esimeses psühholoogialaboratooriumis, oli täpselt seesama metronoomi abil tehtud silma-kõrva katse, mida psühholoogias oli hakatud nimetama
· edasine · kattev 59. Välguvoolu põhiparameetrid Välguvoolu olulisemad parameetrid on: · Voolu tippväärtus I , kA · Erienergia W/R, kJ/_ · Laeng Q, C · Välguvoolu frondi keskmine järskus di/dt, kA/s · Voolu lainekuju Voolu lainekuju · esmasel välgulöögil 10/350 s · edasistel välgulöökidel 0,25/100 s on määratletud valemiga: kus: I voolu tippväärtus; k voolu tippväärtuse parandustegur; t aeg (kestus); 1 vooolufrondi ajakonstant; 2 voolusaba ajakonstant. 60. Piksevardad ja piksetrossid, õhuliini kaitsenurk Piksevardast arenevad lahenduskanalid kiiremini, kui piksetrossidelt. Seega on piksevarraste kaitsetsoonid laiemad kui samal kõrgusel paiknevate piksetrosside kaitsetsoonid. Üksiku piksevarda kaitsetsoon on nõguskoonuse kujuline, mille moodustaja on piksevarda tippu läbiv kaar raadiusega 3H (joonis 5.11). Kahe teineteisest vähem kui 3H kaugusel asuva piksevarda
elektrotoonus. Elektirvooluga mõjutades määrab elektrotoonilise potentsiaali tõusu kalde ainult membraani mahtuvus (vt joonist Schmidtist lk 35) , membraani läbib ainult mahtuvusvool. Kuid depolarisatsioon hakkab aeglustuma (sest K+ hakkab väljuma), lõpuks saavutab see kindla lõppväärtuse, kus ioonide vool läbi membraani võrdsustub aplitseeritud elektrivooluga ja membraanikondensaator edasi ei tühjene. Membraani ajakonstant τ on aeg, mille jooksul elektrotooniline potentsiaal (elektrivoolu toimel tekkinud potentsiaalimuutus) on lähenenud 37% oma täisamplituudist e lõppväärtusest. Ajakonstant iseloomustab potentsiaali muutumise kiirust ,näitab, kui kiiresti potentsiaal jõuab oma max väärtuseni, sõltub mahtuvusest. On ka membraani takistuse ja mahtuvuse korrutis. Ajakonstant on eri rakkudel 5-50 ms. Elektrotoonilised omadused mõjutavad potentsiaalimuutuse ulatust
Impulsside korral on signaalide edastamine ühest astmest teise seotud sidestus ahelas toimuvate siirde protsessidega, mis tekkivad ahelas kahel korral: 1) Impulsi algul. 2) Impulside lõppedes. Nende impulsside kulg mõjutab ka impulside kuju moonutusi. Eristatakse kahesuguseid sidestus ahelaid. 1. Väikese ajakonstandiga ahelad, kus impulsi kestel jõuavad siirde protsessid lõppeda. Taolise ahela liigi tunnuseks on see, et ajakonstant on tunduvalt väiksem kui impulsi kestvus. Joonis 4.2.1 2. Suure ajakonstandiga ahelat, kus impulssi kestel jõuab siirde protsess vaid alata. Joonis 4.2.2 Joonis 4.2.3 Nimetatud siirde protsesside käigus toimub kas kondensaatori laadumine või tühjenemine(impulssi lõpul). Mõlemad protsessid eksponent funtktsiooni kohaselt laadimisel tõuseb pinge kondensaatoril sisendpingeni tühjenemisel laetuse pingest nullini
alalispingeks. Väljundsignaal peaks olema muutumatu suurusega. Aladi põhisuurused on väljundpinge keskväärtus ja pulsatsioonitegur. Alaldi ventiilideks on dioodid või türistorid. Filtrina kasutatakse kondensaatorit, mis kogub laengut (pinge suureneb), kui ventiilide väljundpinge on suurem kui kondensaatori pinge, ja tühjeneb (pinge väheneb), kui alaldi pinge on väiksem kui kondensaatori pinge. Kusjuures kondensaatori pinge muutumist iseloomustab ajakonstant = RC 56. Pingeregulaatori tööpõhimõte. Võimaldab reguleerida pinge keskväärtust. Türistorpingeregulaator muudab pinge kuju. 57. Sagedusmuunduri tööpõhimõte. Sagedusmuundur muudab ühe sagedusega vahelduvsignaali teise sagedusega vahelduvsignaaliks. Tavaliselt muudetakse ka pinge suurust. Sagedusmuunduri skeem: Skeem: U1, f1 ALALDI FILTER VAHELDI FILTER U2, f2 58. Kolm tähtsat aastaarvu elektrotehnika ja elektroonika ajaloost (teie arvamus)
kombinatsiooni, mida loeme konstantseks. 7. Esimest järku integreeriva süsteemi tunnusjooned Kui valemites (1.29) ja (1.30) on kõik parameetrid a ja b võrdsed nulliga, väljaarvatud a1, a0 ja b0, saame võrrandi 5 Joonisel 1.38 illustreerib sellist muutust keskkonna tunnusjoon (kõver 1). Nimetatud keskkonnas paikneb inertne andur, mille ajakonstant on a ja viide a0 6 8. Mõõteseadme sisend- ja väljundtakistus, koormus Suvalise mõõteseadme kasutamine mõjutab mõõtekeskkonda ning kasutab teatud osa mõõdetava suuruse energiast mõõteseadme funktsioneerimiseks. Seetõttu on ideaalne mõõtmine teoreetiliselt võimatu. Et eri seadmete poolt avaldatav mõju ehk koormus on erisugune, siis nende võrdlemiseks kasutatakse mõistet
ja väljundeis. Rsis1 = RsisVT 1 || RB1 Rsis 2 = RsisVT 2 || R1 || R2 Sidestusahel on .. on astmete vaheline (CS1 kuni CS3) RC ahela takistus aga konkreetselt elemendina puudub. Sellena toimel võimendusastme sisendtakistus, mis moodustub võimendus elemendi sisend takistusest ja temaga signaali suhtes paraleelselt jäävatest tööpunkti takistustest. On ilmne et võimendi alumis võimenduspiiri määrab sidestusahela ajakonstant, kuna astme sisendtakistus ei ole vabalt valitav, siis elemendiks, mille valikust sõltub alumine sageduspiir on sidestus kondensaator. Võimendi ülemine võimenduspiir Rakenduselektroonika 6 sõltub põhiliselt kasutatavate transistoride sagedusomadustest so. võimenduse piir sagedus ehk transiitsagedus. Ühendades otseselt esimese astme kollektori teise astme baasiga tekib prakitiliselt
Iga andmeliigi jaoks on ette nähtud kindlad konstantide esitamise reeglid. Arvkonstandid esitatakse tavaliste kiimnendarvudena või kümne astmega. Reaalarvudes käsutatakse murdosa täisosast eraldamiseks punkti. . 13 -345 647.234 -35.67 2.1E6 = 2.1xl06 1e-20=l()-20 Stringkonstandis käsutatakse suvalisi märke, mida saab arvutisüsteemis esitada. Konstandi väärtus paigutatakse jutumärkide vahele. "a" "Pindala" "x1=" "Sisestage külgede pikkused" "El" Ajakonstant sisaldab üldjuhul kuupäeva ja kellaaega. Konstant paigutatakse numbrimärkide (#) vahele. Väärtuste esitamiseks käsutatakse erinevaid vorminguid, põhivariant on järgmine: # kk/pp/aa tt:mm:ss # # 05/13/99 14:23:45 # #12/24/99 # # 13:45 # Tõeväärtusi on ainult kaks ja nad esitatakse võtmesõnade True (tõene) ja False (väär) abil. Programmides võib käsutada nimeta ja nimega konstante. Nimeta konstant esitatakse otse avaldises või lauses 5 * (aA2 + t>A2), 3.14159*dA2/4
ning fotokordistites. 4.2.2 Sisefotoefektil põhinevad seadised 4.2.2.1 Fototakisti Fototakistid põhinevad sisefotoefektil, mis avaldub pooljuhi elektrijuhtivuse muutumisel valguse toimel ergastuvate elektronide ja aukude tõttu. Fototakisti on kahe elektroodiga pooljuhtfotoelement, mille elektrijuhtivus sõltub seadisele langeva kiirguse intensiivsusest ja spektrist. Fototakistite omadused sõltuvad temperatuurist, neil on suur eritundlikkus (mitusada mA/(V*lm)) ja suur ajakonstant (0,01...10 ms), mittelineaarne valguskarakteristik ja suur müratase. Neid kasutatakse kiirgusdetektoritena (sensoritena) automaatreguleerimissüsteemides jm. Fototakisti koosneb klaasplaadist, millele on kantud õhuke pooljuhi kiht. Pooljuhi kahele vastasküljele on kinnitatud metallelektroodid. Pliisulfiidist fototakisti reageerib kõige tundlikumalt infrapunasele kiirgusele. Vismutsulfiidist fototakisti
Millega võrdub rööpühenduse korral pinge ahela klemmidel? Kirjutada valem. 2. Milline on rööpkondensaatorite kogulaeng? Kirjutada valem. 3. Milline on rööpühenduse korral ahela kogumahtuvus? Kirjutada valem. 4. Millal kasutatakse kondensaatorite rööpühenduse viisi? 42.Kondensaatorite segaühendus. 1. Teha kondensaatorite segaühenduse skeem. 2. Millal kasutatakse kondensaatorite segaühenduse viisi? 43.Kondensaatori laadimis- ja tühjenemisvool. Ajakonstant. 1. Millal tekib laadimisvool? 2. Kui kaua kestab laadimisvool? Miks laadimisvool katkeb? 3. Millal tekib tühjenemisvool? 4. Millest sõltub kondensaatori laadimis- ja tühjenemisvool? 44.Ühefaasiline vahelduvvool. Mõisted vahelduvvoolust. 1. Millist voolu nimetatakse alalisvooluks? Kuidas alalisvoolu saadakse? 2. Millist voolu nimetatakse vahelduvvooluks? Kuidas vahelduvvoolu saadakse? 3. Millist voolu nimetatakse pulseerivvooluks? Kuidas pulseerivvoolu saadakse? 4
5. Elektrimahtuvus 62 5.1 Elektrilaeng ja elektriväli põhikooli füüsikakursusest) 62 5.2 Mahtuvuse mõiste 62 5.3 Kondensaator 63 5.4 Ülikondensaator 64 5.5 Kondensaatorite ühendamine 65 5.6 Kondensaatori laadimis- ja tühjenemisvool. Ajakonstant 67 5.7 Elektrivälja energia 69 6 Vahelduvvool 70 6.1 Vahelduvvoolu mõiste 70 6.2 Vahelduvvoolu periood ja sagedus 71 6.3 Siinuselise elektromotoorjõu saamine 72 6.4 Faasinurk ja faasinihe 74 6.5 Vektordiagramm 75 6
See väljendub vastuvõtjas suure mürana väljundis. Segava müra mahasurumiseks jaamade ümberhäälestamisel vähendatakse vastuvõtja võimendustegurit ka signaali puudumise korral. Reguleersignaal peab siis peegeldama sisendsignaali amplituudi ning võetakse tavaliselt vahesagedusvõimendi väljundist, kus ta siis alaldatakse. Siin võib tekkida ka vajadus reguleersignaali täiendavaks võimendamiseks. Kasutatava detektori ajakonstant peab olema piisavalt suur, et selle väljundsignaal ei reageeriks ülekantava signaali kiiretele muutustele (näiteks AM signaali mähiskõvera muutustele). Viitega AVR saadakse AVR detektori dioodi vajaliku nivooga vastupingestami-sega. 5.3.1.1. Võimenduse muutmise viisid- Vaatleme resonantsvõimendusastme kui selektiivse võimendi elementaarlüli ülekannet: Kmn Y21Kfilter. Seega võib eristada järgnevaid võimenduse reguleerimise viise: ·Aktiivelemendi (AE) tõusu Y 21muutmisega
loetakse võrdeliseks mootori ületemperatuuriga ja keskkonna temperatuur võetakse konstantne soojenemise vältel. Mootori töötamisel püsiva koormusega esineb selles soojuskadu kus Q on eraldunud soojus W, deltaP kaovõimsus, W. Soojussiire keskkonda avaldub valemiga Mootori kestval töötamisel jõuab mootor püsitemperatuurini ja mootori seiskamisel jahtub keskonnatemperatuurini. jahtumisvõrrand Soojenemise ajakonstant on aeg, mille jooksul mootor soojeneks püsivtemperatuurini, kui puuduks soojussiire väliskeskkonda. Et mootori soojusmahtuvus on võrdeline tema massiga ehk mahuga, siis soojusmahtuvus on võrdeline mootori mõõtmete kuubiga. Soojussiire on võrdeline soojust äraandva pinna suurusega, seega geomeetriliste mõõtmete ruuduga. 33. Elektriajami talitluste liigitus. Kestevtalitlus S1 on selline, mille korral masin töötab vähemalt nii kaua, et kõik selle osad soojenevad
4. Gp - võimsusvõimendustegur. 5. Pout - väljundvõimsus. 6. F - mürategur. Lülititalitluse parameetrid: 1. UBEsat - baasi ja emitteri vaheline küllastuspinge. 2. UCEsat - kollektori ja emitteri vaheline küllastuspinge. 3. rCEsat - küllastustakistus (rCEsat = UCEsat/IC). Siirdemahtuvused: 1. CC - kollektorsiirde mahtuvus. 2. CE - emittersiirde mahtuvus. 3. tC - kollektori tagasisideahela ajakonstant (võrdeline kollektorsiirde mahtuvusega). Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 22 Transistori võimendusparameetrite määramiseks kasutatakse meetodeid, millede aluseks on transistori asendamine neliklemmiga. Joonis 3.17. ÜE- lülituses transistor kui neliklemm [2]. Üldjuhul on transistori tunnusjooned mittelineaarsed ning sisend- ja väljundsuuruste
1 R2 + C Olgu sagedused nii madalad, et 1/C >>R; siis võime kirjutada R U 2 m = U 1m = U 1m CR 2 1 C 54 Ülekanne U2m/U1m = CR = , = RC ajakonstant Ülekandetegur U2m/U1m kasvab kiirusega (ASK-l) 20dB/dek [Sageduse kasvades 10 korda ülekandetegur kasvab10 korda] Küllalt kõrgetel sagedustel 1/C << R; siis U2m/U1m 1; ehk 20logU2m/U1m = 0 Kehtib seos: ül = 1 ehk ül = 1/ = 1/RC. ASK alusel saame konstrueerida FSK: 55 1 1 ÜL = = RC 56 Integreeriv ahel. t
pingetõus kondensaatoril lineaarne kondensaator tühjeneb pingetakistusel mis on ka ühtlasi ka väljundpinge on esifrondi kestel on võrdne sisendpingega ja hakkab siis langema koos kondensaatori tühjenemisega tulemusena tekib impulsi horisontaalse langus. Impulsi lõppedes tekkib tühjenemis voolust. Tekib impulsi horisondi moonutus delta U. Sõltub ajakonstandi ajakonstandi ja impulsi suhtest, mida suurem on ajakonstant seda väiksem on horisondi langus sest vähemal määral jõuab kondensaator impulsi vältel laaduda. Kui soovitakse juhtida impulsilisi signaale ühest astmest teise siis peab sidestusahel võimalikult suure ajakonstandiga. Sest siis on impulsimoonutused vastavalt väiksemad, kui impulside arveldused on väiksemad siis tekib olukord, kus pausi kestel ei jõua kondensaator lõplikult tühjeneda, talle jääb mingi jääkpinge vaid sisendpinge ja jääkpinge erinevus. Sellest tulenevalt
Seepärast on enamikus DMA kontrollerites kasutusel veel otsinguvõimalus st andmete ükshaaval läbivaatamine kuni mingi tunnuse leidmiseni. o Programmeeritav katkestuste kontroller (Programmable interrupt controller) Kontrollib maskregistri olekut enne välisseadme katkestuse teenindamise algust. o Programmeeritav taimer (Programmable interval timer controller) Koosneb loendurist ja ajkonstandi registrist. Töö alguses laetakse registrisse soovitav ajakonstant, mis pärast käivituskäsklust viiakse loendurisse ning hakatakse nüüd loendama sisendsignaali impulsse.Loendamine toimub allapoole. Periood lõpeb loenduri sisu jõudmisel nullini, mil tekitatakse väljundisignaal. Viimast võib kasutada näiteks protsessori katkestussignaalina, mis teatab etteantud ajavahemiku lõppemisest. Sisend-väljund seadmed · Klaviatuur (Keyboard) Vanematel klaviatuuridel oli iga klahvi all lüliti, mis andis tagasisidet kui teda
väärtusest tekkib suhteliselt suur takistuse vähenemine (vt. termistori pinge-voolu tunnusjoon joon. 1.8.), mis on sobiv liigpinge kaitsmetes. 3) Kasutatakse termistori soojuslikku tasakaalu, kus ta soojeneb nii keskkonna kui ka läbiva voolu toimel. See reziim leiab käsutust tuletõrjeautomaatikas. JOONIS 1.8. Termistoride põhiparameetrid on sarnased takistite parameetritega, nimitakistus (rida E6 või El2). hajuvõimsus. TTK ja lisaks veel soojuslik ajakonstant, mis on oluline automaatikaalastes rakendustes. 1.6. Fototakistid Fototakisti on pooljuhttakisti, mille takistus muutub sõltuvalt tema valgustamise tugevusest. Viinud fototakisti pimedast valguse kätte, muutub takistus tuhandeid kordi. Valguskiirguse toimel suureneb takisti materjalis laengu-kandjate arv ja nende liikuvus, mistõttu väheneb takistus. Ühendades fototakisti jadamisi koormustakistiga sõltub takistilt pingelanguna saadav signaal fototakisti valgustustugevusest.