Võrrelda tulemust mudelil leitud väärtusega. Vajadusel selgitada erinevuse põhjuseid. Mõõta pingevõimendus ku0 resonantssagedusel. Esitada saadud tulemused aruandes. Resonantssagedus mudelil f0=54.1808KHz Resonantssagedus maketil f0=58kHz Erinevuse põhjuseks on see, et maketile ei leidunud sama väärtusega elemente, mis mudelil paika sai pandud. Vastavad elemendid said valitud suhteliselt ligilähedased mudeli omadele ning sellest ka kerge resonantssageduse erinevus. · Mudeli pingevõimendutegur ku0. Usis := 1.5V Uv := 13.4529 V Uv ku0 := Usis ku0 = 8.969 7. Mõõdetud resonantssageduse põhjal valemiga (11) arvutatud pooli L induktiivsus. C := 33nF f0 := 58kHz 1 L := 2 2 4 f0 C -4 L = 2.282 × 10 H 8. Tabel 2 punktides 6-9 saadud tulemustega täidetult. Selgitus parameetrite erinevuse kohta. Järeldused
· Sisendkondensaatori mahtuvus F · Sidestuskondensaatori mahtuvus F · Võnkeringi mahtuvus C=33 nF · Võnkeringi induktiivsus L=250 µH Reaalselt kasutasime järgnevaid väärtusi · CB=10 nF · CK=10 nF · CE= 4,7 F · RB1= 150 k · RB2= 36 k · RE=1 k 2. Mudeli amplituud-sageduskarakteristik Joonis 2. Amplituud-sageduskarakteristik 3. Määrasime võimendi resonantssageduse f0, selleks muutsime sisendsignaali sagedust vahemikus 40-80 kHz ning kuna me otsustasime alustada keskelt, seega 60kHz juurest, siis saime üpriski kiiresti kätte resonantssageduse f0=59 kHz. Amplituud on Uv0=474 mV. 4. Eeldame, et võnkeringiga liituvad parasiitmahtuvused on tühised. Arvutame võnkeringi induktiivsuse, kui f0 ja C on teada, kasutame Thompsoni valemit. µH 5. Leiame võimendi pingevõimendusteguri ,4 6
Töö käik 2. Signaali uurimine Mõõtsime sisendisse antud sinussoid-signaali. Mõõdetud signaali periood on T=0,992 ms Signaali sagedus on seega 1008,06 Hz. Seega amplituudväärtus Um = 3,0 V. umin+umax Efektiivväärtus U = 3,56 V (Vrms) Diskreetimissagedus: f=625 kS/s Maksimaalne tõusu kiirus markeritega mõõdetuna U= 3,56V t= 0,2ms U = 3,56/0,0002=17800(V/s) t 3. Impulss-signaalide jälgimine Langus: Signaali amplituut Um = 8,06 V Signaali periood T = 22,8 ns 4. Kõlari resonantssageduse määramine Signaali amplituut Um1 = 1,42 V Signaali amplituut Um2 = 0,87 V Signaali amplituut Um3 = 0,43 V Signaali periood T = 5 ms Signaali sagedus f = 84,64 Hz Sumbuvustegur: U m1 = ln * f = ln(1,42/0,87)*84,64 Hz=41,47 1/s U m2 5. RS232 signaalide jälgimine Digitaalostsillograafi sisendiga ühendati terminal ja uuriti andmeedastust liideses RS232. 40 V mõõtepiirkond, 10ms mõõtepiirkond. Ühe impulsi laius: 0,2 ms Amplituud: A = 22,19 V
Signaali maksimaalne väärtus Umax = 5,92 V Signaali amplituud Um = (Umax - Umin ) / 2 = ( 5,92 + 5,60 ) / 2 = 5,76 V Signaali efektiivväärtus Uef = Um / 2 = 4,0729... 4,07 V Maksimaalne langemise kiirus v = 1,32 / 0,407 * 10-3 = 3243,2... 3243 V/s Arvutuslikult suurim langemise kiirus v = Um * = Um * 2f = 3604,6... 3605 V/s Impulss-signaalide jälgimine Signaali periood T = 10,07 ms Signaali amplituud Um = 11,44 V Impulsi pikkus t = 4,95 ms Kõlari resonantssageduse määramine Signaali võnkeperiood T = 36,75 ms Signaali võnkesagedus f = (1/T)= 27,21 Hz a (t ) A0 Sumbuvustegur = = ln / T = ln * f = 34,37 1/s T a (t + T ) A1 RS232 signaalide jälgimine Digitaalostsillograafi sisendiga ühendati terminal ja uuriti andmeedastust liideses RS232. 50 V mõõtepiirkond, 500 ns mõõtepiirkond. Ühe impulsi laius: 46 150 = 104 ms
kiirus (928,57 V/s) on ligilähedane arvutuslikul teel saadud maksimaalsele pinge kasvamise kiirusele (962,83 V/s). Impulss signaalide jälgimine Impulsside amplituud: Umin = 1,48 V Umax = 1,60 V U min + U max U amp = = 1,54V 2 Impulsside pikkus: t1 = 23,52 ms t2 = 35,98 ms t = 12,46 ms Periood: T = 10,14 ms Kõlari resonantssageduse määramine Umin [V] tmin [ms] Umax [V] tmax [ms] 0,92 8,90 1,36 3,76 0,48 20,58 0,76 15,16 0,24 32,26 0,48 26,74 0,11 43,12 0,32 38,18 Perioodide väärtused:
võnkumist kirjeldav dif. võrrand on x + 0 x = 0 , 2 = k m . 0 = 2 ja = 1 T . 2 Harmoonilise võnkumise energia on jääv E = mv 2 2 + kx 2 2 = kA 2 2 . Sumbuva võnkumise võrrand x = A0 e - t sin(s t + 0 ) , kus on = r 2m sumbuvustegur ja s = 0 2 - 2 ..Kui kehale mõjub sundiv jõud, mis muutub Fs = F0 sin t , siis keha hakkab võnkuma sundvõnkesagedusega ja ta amplituud sõltub sellest sagedusest A = ( F0 m ) ( 2 - 0 ) 2 + 4 2 2 . Resonantssageduse r = 0 - 2 2 .korral on 2 2 amplituud suurim.. Elastses keskkonna mingis kohas alanud võnkumised levivad edasi teistele keskkonna osakestele, sellist protsessi nimetatakse laineks. Tasalaine mis levib x- telje suunas lainefunktsioon on = A cos(t - kx + 0 ) ,kus (x,t) on osakese, mille koordinaat on x, hälve tasakaaluasendist, = 2 , laine levimise kiirus v = , 2 1 2
Seega võib eristada järgnevaid võimenduse reguleerimise viise: ·Aktiivelemendi (AE) tõusu Y 21muutmisega. Teatavasti sõltub AE tõus tööreziimist ja seda väga tugevasti. ·Lülitustegurite m ja n muutmisega. Seda saaks teha suhteliselt lihtsalt varaktorite abil, kui on tegemist mahtuvusliku sidestusega mahtuvusliku pingejagajaga. Samas aga kaasneb sellega ka resonantssageduse muutus, mis ei ole soovitav. ·Koormustakistuse muutmisega. Selleks on vaja muuta üheaegselt mahtuvust ja induktiivsust vastupidistes suundades, mis on raskendatud. ·Filtri ülekandeteguri muutmisega. Seda saab teha kolmel erineval viisil: 1.Ribafiltri võnkeringide sidestuse muutmisega. Ka on lihtsalt realiseeritav mahtuvusliku sidestuse korral. Kuid siin on reguleerimisulatus väike ning reguleerimisega kaasneb ribalaiuse ning ka resonantssageduse muutus 2.Võnkeringide lahkuhäälestusega
toimet pole vaja arvestada. Kõrgetel sagedustel hakkab XCkm vähenema ja L piirudmisel hakkab sageduskarakteristik langema. L-i sisseviimisel skeemi ja selle õige valikuga neil sagedustel, kus algab võimenduse vähendamine, avalduvad L-ist ja Ckm-ist tekkinud rööpvõnkeringi resonantsnähtused. Sageduse lähenemisel resonantssagedusele suureneb rööpvõnkeringi takistus. Ekvivalentse koormustakistuse suurenemine sageduskarakteristiku resonantssageduse läheduses kompenseerib võimenduse languse. Selle tulemusena väheneb ka siirdekarakteristiku tõusu kestus. 1 L Võnkeringi optimaalne hüvetegur: Q R C 0,64 k km Sellest suurema Q korral tekib resonantssagedusel sageduskarakteristiku tõus ja
&x& + 2x& + 02 x = a 0 sin ( 0 t + 0 ) Sundvõnkumise algfaasi 0 on sundivast jõust s faasis alati maas. 0 + = s ehk 2 s 0 = s - = s - 02 - s2 F A= (valmite lehele) ( ) m 02 - 2 + 4 2 2 Resonants Väikese sumbuvuse korral amplituud kasvab järsult, kui sundiva jõu sagedus läheneb süsteemi omavõnkesagedusele. Seda nim resonantsiks. Resonantssageduse saab arvutada valemiga: r = 02 - 2 2 44. Elastsuslained. Ristlainetus - osakesed ei võngu mitte laine levimissuunas, vaid sellega risti. Näiteks lainetused vee pinnal. Ristlaine tekib vedelate ja tahkete kehade pinnal, varrastes, keeltes. Pikilainetus - osakesed võnguvad laine levimissuunas, kuid lõppkokkuvõttes nad ruumis siiski edasi ei kandu. Pikilainetus on nn ruumilainetus, levides aine sees. Näiteks heli levimine õhus.
Need kujutavad endast harm. võnkumisi, mille sagedus on võrdne sundiva jõu sagedusega. Sundvõnkumiste amplituud on võrdeline sundiva jõu amplituudiga. RESONANTS - sundvõnkumiste amplituudi sõltuvus sundiva jõu sagedusest tingib olukorra, kus sageduse teatud väärtuse juures antud süs. võnkeamplituud saavutab maksimumi. Võnkuv süs. osutub niisuguse sagedusega jõu suhtes eriti vastuvõtlikuks. Seda nähtust nim. resonantsiks, vastavat sagedust aga resonantsisageduseks. Resonantssageduse üksainus väärtus res=02-22. Resonants olukorrale vastav amplituud: ares=f0/202-2. Sellest valemist järeldub, et kk.takistuse puudu-misel kasvaks amplituud lõpmata suureks. Vastavalt valemile res=02-22 ühtib resonantsisagedus samades tingim. (=0) süs. omavõngete sagedusega 0. §44. Samasihiliste võnkumiste liitmine. Mitme ül. lahendamine, nt. samasihiliste võnkumiste liitmine, osutub palju lihtsamaks ja piltlikumaks, kui kujutada harm. võnkumisi graafiliselt, vektoritena tasapinnal
b. c. Joonis 2.18 Joonisel 2.19 on ribapääsfiltri ehk ribafiltri sagedustunnusjoon. Sellised filtrid koostatakse resonantsahelate baasil. Väga madalatel sagedustel on jadakondensaator tühi ja väljundsignaal puudub. Väga kõrgetel sagedustel on rööpkondensaator lühistatud ning jällegi puudub väljundsignaal. Nende kahe piirolukorra vahel saavutab väljundpinge resonantssageduse puhul maksimaalväärtuse 1 1 f = = 2Tf 2 R1C1 . (2.6) 1 1 f = = 2Tf 2 R2C2
annaabi.ee 
