Краткие сведенья из теории - Методические Указания, раздел Информатика, Методические указания к лабораторным работам По курсу для бакалавров направления подготовки 6.051001 «Метрология и информационно-измерительные технологии» Одним Из Видов Преобразований Сигнала Является Изменение Его Амплитуды. Обычн...
Одним из видов преобразований сигнала является изменение его амплитуды. Обычно – это получение данного напряжения Uвых из большего по величине Uвх. Эта операция выполняется делителями напряжения.
Делители напряжения предназначены для получения определённого соотношения между входным и выходным напряжениями . Выполняются они на параметрических элементах: резисторах, конденсаторах и индукторах (рис. 2.1).
Делители напряжения широко используются в тех случаях, когда требуется ступенчатое изменение напряжения с постоянным или переменным шагом.
Если выход делителя не нагружен (холостой ход), то уравнение преобразования (коэффициент преобразования КП) на постоянном токе имеет вид
. (2.1)
Применяют также понятие коэффициента деления .
В качестве сопротивления резистора R1 может выступать выходное сопротивление первого каскада (устройства), а в качестве сопротивления R2 – входное сопротивление следующего каскада (устройства). В этом случае, воспользовавшись уравнением для делителя напряжения, можно определить, какая часть выходного напряжения поступит на вход последующего каскада (в соответствии с теоремой об эквивалентном преобразовании схем).
Делители используются для расширения пределов измерения приборов с высоким сопротивлением (таких как ламповые и цифровые вольтметры, компенсаторы).
Относительная погрешность делителя
, (2.2)
где и ‑ относительные погрешности соответствующих участков резисторов R1 и R2, т.е. отклонение действительных значений их сопротивлений от номинальных.
Если на выходе делителя включена нагрузка , то выражение для КП принимает вид
(2.3)
Делитель напряжения может быть и регулируемым (рис.2.2).
Входное напряжение подводится к зажимам, при этом через резистор протекает ток , создающий на нем падение напряжения, равное . Выходное напряжение снимается с той части резистора, которая заключена между движком (подвижной частью переменного резистора) и общей точкой делителя, т.е. с сопротивления .
Если движок находится в нижнем положении, то сопротивление между движком и нижней общей точкой, а также выходное напряжение и КП равны нулю. Если движок установлен в верхнее положение (т.е. r = R), то , а КП = 1.
Таким образом, в делителях напряжения, собранных по схеме рис.а 2.2, КП может плавно меняться от 0 до 1.
В реальных устройствах к выходным зажимам делителя подключают резистивную нагрузку. Сопротивление этой нагрузки является входным сопротивлением нагрузочного устройства, на вход которого подается напряжение, снимаемое с делителя (рис. 2.3).
Рисунок 2.3 – Схема регулируемого делителя напряжения с нагрузкой
Определим зависимость КП плавного делителя напряжения, нагруженного на резистор сопротивлением (рис. 2.3), в зависимости от коэффициента .
КП равен отношению выходного сопротивления к входному , после несложных преобразований получаем
. (2.4)
Если (режим холостого хода), то . В этом случае КП изменяется линейно с изменением коэффициента и для переменных резисторов с линейной функциональной характеристикой пропорционален углу поворота движка резистора.
Если сопротивление сравнимо с сопротивлением делителя , то КП изменяется непропорционально углу поворота. Происходит это потому, что выходное сопротивление делителя при повороте движка растет медленнее, чем увеличивается сопротивление r, выходное же напряжение и КП зависят от выходного сопротивления делителя. Поэтому выходное напряжение нарастает сначала медленно, а затем резко увеличивается.
Делители напряжения изготавливаются из манганинового провода или микропровода в стеклянной изоляции. Они обычно имеют несколько дискретных значений коэффициентов преобразования. Различают делители с постоянным входным сопротивлением, в которых переменным является выходное сопротивление и, следовательно, выходное напряжение при постоянном входном, а также с постоянным выходным сопротивлением при переменном входном.
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ... Методические указания к лабораторным работам По курсу для...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Краткие сведенья из теории
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
По курсу
«МИКРО - И НАНОЭЛЕКТРОНИКА»
для бакалавров направления подготовки
6.051001 «Метрология и информационно-измерительные
технологии» дневного и заочного отде
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ СХЕМЫ
Работа с электронной системой моделирования EWB включает в себя три основных этапа: создание схемы, выбор и подключение измерительных приборов, и, наконец, активация схемы – расчет процессов, проте
ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ БИБЛИОТЕКИ
В электронной системе Electronic Workbench имеется четырнадцать разделов библиотеки компонентов, которые могут быть использованы при моделировании. Ниже приводится краткая справка по основным компо
Мультиметр (Multimetr)
Мультиметр используется для измерения: напряжения (постоянного и переменного); тока (постоянного и переменного); сопротивления; уровня напряжения в децибелах.
Для настро
Функциональный генератор (Function Generator)
Функциональный генератор является идеальным источником напряжения, который вырабатывает сигналы синусоидальной, прямоугольной или треугольной формы. На экран выводится уменьшенное изображение генер
Осциллограф (Oscilloscope)
Виртуальный осциллограф, который имитируется программой Electronіcs Workbench, представляет собой аналог двухлучевого запоминающего осциллографа и имеет две модификации: простую и расширенную. Из-з
Измеритель АЧХ и ФЧХ (Bode Plotter)
На схему выводится уменьшенное изображение измерителя АЧХ и ФЧХ(рис. 12). Подключение прибора к исследуемой схеме осуществляется с помощью зажимов IN (вход) и OUT (выход).
Постоянного напряжения
Собрать схему в соответствии с рис.1.3.
Источник питания +12V и заземление (обязательное в большинстве схем) переносится при помощи манипулятора мышь c панели источники (Sourсes
Эксперимент 2. Измерение величины постоянного тока
Собрать схему в соответствии с рис.1.4. Мультиметр должен быть включен в режиме измерения силы тока (А).
Получить значение величины постоянного тока I = 12.00 mA.
Изме
Эксперимент 3. Измерение сопротивления омметром
Собрать схему в соответствии с рис 1.5. Мультиметр в режиме измерения сопротивлений (Ω).
Получить заданное значение сопротивления R =1.0000 кОм
Изменить величину
Краткие сведения из теории
1. Комплекс емкостного сопротивления
, (3.1)
где хС ‑ модуль емкостного сопротивления вычисляется по форм
Эксперимент 1. Резистор на переменном токе
Исходные данные: Частота f = 50 Гц, R1 = 1 Ом. Действующее значение напряжения Е, В и величину сопротивления R2, Ом взять из табл.3.1.
1.1. Измерение действующего знач
Эксперимент 4. RC-цепь на переменном токе
Исходные данные: Частота f = 50 Гц, R1 = 1 Ом. Действующее значение напряжения Е, В, величину сопротивления R2, Ом и величину емкости С1, мкФ взять из табл.3.7.
Эксперимент 5. RL-цепь на переменном токе
Исходные данные: Частота f = 50 Гц, R1 = 1 Ом. Действующее значение напряжения Е, В, величину сопротивления R2, Ом и величину индуктивности L1, мГн взять из табл.3.9.
Краткие сведенья из теории
Принцип действия большинства полупроводниковых приборов основан на явлениях, происходящих на границе двух полупроводников с различными видами проводимости: p-типа и n-типа.
Переход между д
Тока через диод
1. Соберите схему, представленную на рис. 4.6. Включите схему. Мультиметр покажет напряжение на диоде Uпр при прямом смещении. Переверните диод и снова запустите схему. Теперь мультиметр
Эксперимент 4. Снятие вольтамперной характеристики диода
1. Прямая ветвь ВАХ.
Соберите схему, представленную на рис. 4.8. Включите схему. Последовательно устанавливая значения ЭДС источника Е, В из табл. 4.2, запишите полученные значения напряже
Краткие сведенья из теории
Стабилитроном называют кремниевый полупроводниковый диод, ВАХ которого имеет участки малой зависимости напряжения от тока (рис. 5.1).
Через стабилитрон
Соберите схему, представленную на рис. 5.3. Тип стабилитрона, для соответствующего варианта представлен в таблице 5.1.
Для всех экспериментов использовать выбранный тип диода.
Таб
Параметрического стабилизатора
Соберите схему, представленную на рис. 5.3.
1. Подключите резистор RL =75 Ом параллельно стабилитрону. Значение источника ЭДС установите равным 20 В. Включите с
Краткие сведения из теории
Для преобразования переменного напряжения в постоянное напряжение применяют выпрямительные устройства. В выпрямительное устройство обычно входят трансформатор, один или несколько диодов, сглаживающ
С отводом от средней точки трансформатора
Двухполупериодная схема с выводом от средней точки, изображена на рис. 6.7, обеспечивает больший коэффициент использования трансформатора и меньший, по сравнению с однополупериодным выпрямителем, у
Биполярные транзисторы
Различают кремниевые и германиевые транзисторы. Они бывают p-n-p и n-p-n типа, на рис. 7.1 показаны их обозначения. Биполярный транзистор можно рассматривать как д
Полевые транзисторы
Полевой транзистор управляется электрическим полем, практически без затраты мощности управляющего сигнала. Среди полевых транзисторов различают шесть типов, их условные обозначения в электрических
Краткие сведения из теории
Интегрирующие и дифференцирующие цепочки широко применяются в импульсной технике для следующих целей:
Интегрирующая цепочка:
- для получения сигналов, пропорциональных интегралу о
Постоянная времени
Произведение τ = RC называют постоянной времени цепи.
Если R измерять в Омах, а С – в Фарадах, то произведение RC будет измеряться в секундах. Для конденсатора емкостью 1 мкФ, подключ
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
и выходным 
напряжениями 
. Выполняются они на параметрических элементах: резисторах, конденсаторах и индукторах (рис. 2.1).
. (2.1)
.
, (2.2)
и 
‑ относительные погрешности соответствующих участков резисторов R1 и R2, т.е. отклонение действительных значений их сопротивлений от номинальных.
, то выражение для КП принимает вид
(2.3)
подводится к зажимам, при этом через резистор протекает ток 
, создающий на нем падение напряжения, равное 
снимается с той части резистора, которая заключена между движком (подвижной частью переменного резистора) и общей точкой делителя, т.е. с сопротивления 
.
, а КП = 1.
.
к входному 
, после несложных преобразований получаем
. (2.4)
(режим холостого хода), то 
. В этом случае КП изменяется линейно с изменением коэффициента 
и для переменных резисторов с линейной функциональной характеристикой пропорционален углу поворота движка резистора.
при повороте движка растет медленнее, чем увеличивается сопротивление r, выходное же напряжение и КП зависят от выходного сопротивления делителя. Поэтому выходное напряжение нарастает сначала медленно, а затем резко увеличивается.
Новости и инфо для студентов