Постоянная времени - Методические Указания, раздел Информатика, Методические указания к лабораторным работам По курсу для бакалавров направления подготовки 6.051001 «Метрология и информационно-измерительные технологии» Произведение τ = Rc Называют Постоянной Времени Цепи.
Если R Из...
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, подключенного к резистору сопротивлением 1 кОм, постоянная времени составляет 1 мс, если конденсатор был предварительно заряжен и напряжение на нём составляет 1 В, то при подключении резистора в цепи появится ток, равный 1 мА.
При условии t >> RC, напряжение на выходе интегрирующей цепочки практически равно выходному напряжению. Следует запомнить правило пяти RC (или пяти τ): за время равное пяти постоянным времени, конденсатор заряжается или разряжается на 99%.
Интегрирующая (иногда её называют сглаживающая) цепочка при определенных условиях может выполнять функцию интегрирующего звена.
Дифференцирующая цепочка в зависимости от своих параметров может выполнять функции разделительного звена, укорачивающей или дифференцирующей цепочки.
Эффективность рассматриваемых цепочек зависит от соотношения между постоянной времени τ = RC и периодом входного сигнала T, поступающего на цепочку.
Например, функция интегрирования выполняется тем лучше, чем сильнее выражено неравенство τ >T. При этом автоматически выполняется неравенство U2 < U1.
Функция дифференцирования цепочкой, выполняется тем лучше, чем сильнее выражено неравенство . При этом, опять-таки, U2 <U1. В этом заключается существенный недостаток рассматриваемых цепочек, они делят (уменьшают) амплитуду выходного сигнала по сравнению с входным
Эксперимент 1: Исследование дифференцрующей цепи
Соберите схему дифференциальной цепочки и подключите к её входу генератор прямоугольных импульсов как показано на рис. 8.3.
В соответствии с номером варианта по табл.8.1 определите период следования импульсов, и для заданного значения емкости выберите три различных значения сопротивлений для того чтобы выполнялись условия Т = RC; Т = 0,1 RC; Т = 10 RC.
Таблица 8.1 ‑ Характеристика входного сигнала и емкость конденсатора
№ варианта
f, Гц
C, нФ
Получите и сохраните осциллограммы входного и выходных сигналов для различных значений выбранных сопротивлений, по осциллограмме определите период входного сигнала, длительность входного положительного импульса и длительность выходного положительного импульса, амплитуду входного и выходного положительных импульсов. Получите АЧХ дифференциальной цепочки.
Расчеты представьте в таблице 8.2.
Таблица 8.2 Результаты эксперимента 1
R, Ом
f, Гц
C, нФ
Tвх, c
tвх, c
tвых, c
Uвх
Uвых
Эксперимент 2: Исследование интегрирующей цепи
Соберите схему интегрирующей цепочки и подключите к её входу генератор прямоугольных импульсов как показано на рис.8.4.
Для определенного ранее варианта и выбранных значений сопротивлений получите и сохраните осциллограммы входных и выходных сигналов, АЧХ интегрирующей цепочки
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:
Постоянная времени
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 сведенья из теории
Одним из видов преобразований сигнала является изменение его амплитуды. Обычно – это получение данного напряжения Uвых из большего по величине Uвх. Эта операция выполняется де
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
. При этом, опять-таки, U2 <U1. В этом заключается существенный недостаток рассматриваемых цепочек, они делят (уменьшают) амплитуду выходного сигнала по сравнению с входным
Рисунок 8.4 – Схема к эксперименту 2
Новости и инфо для студентов