шпоры (1075556), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Следовательно при необходимости сохр-я исх част диап треб коррекция хар-к
3) возрастают лин искажения второго рода.
Поскольку каждое из звеньев имеет перех хар-ку для малых и больших времён экспоненц вида, то при передаче прям импульсов время задержки и спад крыши суммируются, время фронта равно корню из суммы квадратов. Есть два вида коррекции: амплитудная и фазовая.
4) Растут лин искажения третьего рода.
Поскольку сигнал на вых цепочечной схемы появл со сдвигом во времени, то такое соед-е звеньев исп для построения линий задержки, кольцевых генераторов импульсов и т.д.
Билет №12.
Частотные и временные хар-ки цепей, искажения сигналов в эл цепях и их оценка.
Если вх сигнал предст собой ступ возд-е, то исп схемная ф-я – переходная хар-ка цепи схемы (h(t)) – реакция схемы на входное ступ воздействие – временная хар-ка.
Если вх сигнал предст собой посл импульсов, то исп сх ф-я, кот наз импульсной перех харкой (w(t)) – это реакция схемы при вх сигнале (t) – врем хар-ка. Т.к. 1(t) и (t) связаны через первую произв-ю, то так же связаны и соотв сх ф-и: w(t)=dh(t)/dt.
Сх ф-я комплексный коэф передачи позволяет найти: АЧХ–зав-ть модуля коэф пережачи от частоты и ФЧХ- зав-ть фазы от частоты.
Т.о. у цепи 3 хар-ки.
Для оценки частотных хар-к 4хп рассматривают три режима: статический (для средних частот), для низких частот и для высоких частот. В первом определяют статич коэф передачи. В этом режиме частотные св-ва коэф передачи не сказываются, коэф передачи постоянен и фазовый сдвиг отсутствует. Этот диап наз рабочим. Говорят, что 4хп не вносит искажений при передаче гарм сигнала. Граничными частотами раб диап принято считать частоты, на кот коэф передачи по току и напр-ю уменьш в 2 раз, коэф передачи по мощности – в 2 раза. За пределами раб диап при передаче гарм сигнала 4хп вносит лин искажения. Т.к. мы рассм две част хар-ки, то и лин иск 2-х видов. По АЧХ опред лин иск 1-го вида, по ФЧХ – 2-го вида. Причина лин иск-й 4хп – частотнозависимые элементы в схеме (С-ры и катушки L-ти).
Оценка лин искажений.
1 вид. Оценивают коэффициенты лин част искажений:
2 вид. Линейные искажения 2-го вида оцениваются величиной фазового сдвига на данной частоте.
Также как и частотные, для временных хар-к рассматривают 2 диапазона: малые времёна, т.е. передача фронтов, и большие времёна, т.е. передача крыши ипульса. Рассматриваются отдельно и строят 2 графика отдельно.
При рассмотрении передачи импульсных сигналов, т.е. перех процессов, и гармонич сигналов также возникают искажения типа изменение фронта, спад крыши и возникновение времени задержки. Эти искажения тоже линейные только 3-го вида, т.к. определяются по временной хар-ке.
Билет №13.
Схемы с обратными связями, их хар-ки и параметры.
Обратная связь (ОС) – это:
- воздействие результатов процесса на его протекание;
- передача всего вых сигнала или его части на вх схемы.
Классификация:
1) различают внутр и внеш ОС;
2) ПОС и ООС. При ПОС рез-т возд-я ОС получается путём сумм-я вх сигнала и сигнала с вых цепи ОС, т.е. их фазы совпадают. Для ООС фаза сигнала с вых цепи ОС и фаза вх сигнала противопложны.
3) в зав-ти от способа соед-я ОС с исх звеном различают ОС по U, по I, комбинированную, послед-ю, паралл-ю ОС. ОС по U ОС по току посл ОС парал ОС
пример: сх с ОЭ – сх с послед ООС по току.
В
лияние ОС на пар-ры и хар-ки схемы.
Т.о. коэф передачи схемы с ООС уменьшился. А также ОС позволяет задать нужный коэф передачи.
Глубина ООС определяется произв-ем Kuoc и при глубокой ООС коэф передачи схемы практически поред-ся только звеном ОС. Если это звено частотно незав, то можно уменьш Ku. Если зав, то можно получить интегр, диф или др звенья, т.е. возможно пол-е разл мат ф-й: масштабб-е при резист ОС, инт/диф при част зав ОС, экспоненц изм-е, логарифм-е и т.д.
Если - просто число, а Кu част зав, то АЧХ и ФЧХ будут меняться: их А-да уменьш. Ku уменьш, но в пределах раб диап частот, а сам раб диап увел. На опред частоте лин иск становятся меньше и фаз сдвиг тоже и соотв уменьш лин иск 3-го вида, т.е. по перех хар-ке. След-но, сх с ООС позволяет расширить раб диап устр-ва, т.е. ОС можно исп для коррекции Ч и Вр хар-к схемы, н-р, в сх с ОЭ. В рез-те на АЧХ вместо спада в обл выс частот подъём.
В сх с ООС снижается также и коэф-т гармоник (коэф нелин иск). Он возникает в силу наличия эл-тов с нелин ВАХ. Это часто исп в усилит мощности.
ООС обладает также термостабилизирующими св-вами. Нестабильность коэф-та передачи уменьш в (1+k) раз. Н-р в сх с ОЭ: с ростом температуры увел Iк, след-но увел Iэ, след-но увел Uкэ, уменьш Uбэ, след-но уменьш Iб. Это уменьшило ток коллектора. Также сущ-ет коллекторная стабилизация.
ООС исп и для стабилизации напряжения в схемах компенсационных стабилизаторов напр-я.
100% ООС даёт единичный коэф передачи (сх с ОК).
Вывод: при наличии част зав ОС все изменения АЧХ приходятся на раб диап частот исх звена. Итоговая АЧХ схемы с ООС преобретает вид, обратный АЧХ звена ООС. Это св-во исп для построения схем акт фильтров и избирательных схем.
Таки образом ООС:
1) уменьш Кu исх схемы,
2) уменьш все несиабильности в схеме
3) уменьш все искажения в схеме как лин, так и нелин.
4) уменьш вых сопр-е, след-но, может прим в стабил-рах.
ПОС.
Если Кuос<1, тогда:
1) ПОС по модулю увелич Кu,
2) увелич нестабильность, увелич все искажения.
Но если схема раб не в режиме усиления, тогда есть «+». Если Кuос=1, тогда сущ-ет баланс амплитуд на какой-то частоте Кu(w0)ос(w0)=1 и баланс фаз Ku(w0)+ ос(w0)=2n. Получился беск коэф передачи, т.е. сх будет генерировать, т.е. обеспечивать автоколебательность. Поэтому генераторы строятся с исп усилит звеньев и част зав звеньев ПОС (н-р мост Вина).
Если условие для баланса А-д не вып-я, то АЧХ имеет вид:
Т.о. в избират сх при наличии част зав ПОС если её АЧХ рассм в раб диап частот исх звена итоговая АЧХ по форме практич повторяет АЧХ звена ПОС.
Вывод: ПОС в усилит, раб в лин режимах, не прим, а исп в сх избират типа или генераторов.
Билет №14.
Трансф-р как 4хп. Эквивал сх, Ч и Вр хар-ки трансф-ра.
Трф предст собой э/м уср-во, осущ преобр-е эл энергии ~ тока с одним зн-ем напр-я или тока в эл энергию ~ тока той же частоты с др зн-ем напр-я или тока. По назн-ю трф м.б. силовые, согласующие и импульсные. По кол-ву обмоток: однообмоточные, 2-х и много-. По кол-ву фаз обмоток: одно- и многофазные. По хар-ру изм-я напр-я или тока: повышающие или понижающие.
1) Сил трф предназн для преобр-я и распред-я эл энергии в технологич целях (н-р, для питания радиоаппаратуры):
2) согл исп для согл-я напр-й или сопр-й м/у звеньями в усилителе. при этом они м.б. входные для связи с ист вх сигнала, промежут для связи каскадов усилителя м/у собой и вых для связи с нагрузкой.
3) Импульсные исп в частности для управл-я ключ схемами.
4) 1-нообмоточные – это автотрансформаторы. Помимо э/м связи м/у обмотками есть и чисто эл связь.
- э/м схема простейшего 2-х обмоточного трансформатора на ферромагнитном сердечнике.
При наличии ~ напр-я на 1-й обм, создающего ~ ток, возникает магн иоток стали, след-но, созд-ся ЭДС самоиндукции в перв и во вт обмотках. Под воздействием ЭДС во втор обм при наличии нагрузки через нагр протекает ток. От каждого из токов i1 и i2 создаётся поток рассеяния. Можно определить коэф-т трансформации схемы:
n=e1/e2=E1/E2I2/I1=w1/w2.
Эквивал схема трф как 4хп.
Эквив схемы трф м.б. представлены отдельно для первич и вторич обмоток и в целом для всего трф.
П
оскольку любой м/поток связ-ся с соотв L-ю, то можно вместо e1 и е2 в общ экв схеме исп общ экв L-ть в цепи намагничивания. Общ экв схема м.б. представлена в 3-х видах: Т-, Г-, и П-образная. (на рис Т-образная)
В этой сх все пар-ры со штрихами – это приведённые к первич обмотке зн-я пар-ров вторич цепи:
r2’=n2r2, Ls2’=n2Ls2, Zн’=n2Zн, U2’=nU2, i2’=i2/n.
С учётом прив экв схем трф имеет собств АЧХ, ФЧХ и h(t).
В соотв с част хар-кой рассм перех хар-ки трф-ров 2-х диапазонов: для малых и больших времён:
Значит возникает ещё одно искажение – время задержки.
Т.о. трф может исп:
1) для изменения вел-ны тока или напр-я,
2) для разделения по пост сотавляющей
3) как элемент задержки.
Билет №15.
Электронно-дырочный переход, его св-ва и ВАХ. Эквивалентные схемы и параметры идеализированного и реального p-n переходов.
p-n- это область контакта м/у пп p-типа и n_типа. при отсутствии внеш э/п в p-области осн носит >, чем неосн носит n-типа. В пп n-типа осн нос n-типа > неосн p-типа. Если переход симм, то носителей одинак. кол-во.
В
силу разницы в концентрации зарядов сущ диффузия зарядов из той обл, где они было осн, туда, где их мало. Т.е. такой ток дифф-ый. В приконтактном слое нехватка осн носит зарядов и в p-обл усть неподв отриц ионы, в n-обл – полож ионы, т.е. это слой с больш сопр-ем.
В обл контакта пп можно рассм как собств
- объёмные заряд, след-но обр-ся напр-ть внутр поля, след-но в p-n переходе будет присутствовать дрейфующая составляющая тока. Из n в p идёт дрейфовый ток неосн носителей зарядов и з р в n тоже. Т.о. все токи друг друга компенсируют без внеш поля и итоговый ток Iдиф+Iдрейф=0. Iдиф=Iдрейф=I0–тепловой ток.
Можно приложить внеш напр-е 2 способами:
1) прямое включение p-n перехода («+» к р, «-» к n)
2) обратное (наоборот).
С т.зр. зонной теории:















