[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Obwód
z jednym elementem nieliniowym
Wyznaczanie punktu pracy
i
i
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
u
1. Rozpatrywane zagadnienia
u
1
2. Równania obwodu
obwód analizowany
charakterystyka elementu nieliniwego
i
R
i
obwód analizowany
równania obwodu
R
i
e−u=Ri (1)
i=g(u) (2)
e
u
i=g(u)
e
u
i=g(u)
" #
Z pierwszego równania wyznaczamy i.
i=−
R
u+
R
równaie linowe
i=g(u) równaie nielinowe
u
" #
i
R
(3)
" #
Równania (
3
) tworz a układ, który rozwi azemy graficznie.
Rozpatrzymy dwa zagadnie
n
ia
Wyznaczanie punktu pracy, czyli obliczanie u oraz i
.
e
i=g(u)
Schemat małosygnałowy układu.
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
3. Charakterystyka cz esci liniowej
W celu narysowania charakterystyki czesci liniowej układu opisanego równaniem:
i=−
1
R
u+
e
R
,
(4)
wyznaczymy dwa punkty prostej stanowi acej wykres.
" #
Przyjmiemy:
i
1
=0 wówczas 0=−
1
R
u
1
+
e
R
)
u
1
=e,
(5)
(6)
Rezystancje statyczna i dynamiczna
u
2
=0 wówczas i
2
=−
1
R
0+
e
R
) i
2
=
e
R
.
(7)
" #
Charakterystyka czesci liniowej układu przechodzi przez nastepuj ace punkty na
płaszczyznie i,u:
(i
1
,u
1
)=(0,e) oraz (i
2
,u
2
)=
e
R
,0
.
(8)
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
2
4. Rozwi azanie graficzne
Charakterystyki elementu nieliniowego i czesci liniowej obwodu rysujemy na wspólnym
wykresie.
5. Rezystancja dynamiczna
i
e
R
(
e
,
0
)
i
i
0
(
e
0
,
)
0
i
0
α
u
0
e
u
0
u
0
u
" #
W analizowanym układzie płynie pr ad i=i
0
, a na elemencie nieliniowym wystepuje
napiecie u=u
0
.
e
(
e
0
e
)
)
e
,
R
,
0
R
R
(
i
R
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
i
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
R
u
6. Rezystancja statyczna
7. Rozpatrywany układ
Schemat układu
Wymuszenie
i
i
R
e+e
z
e
z
e
u
i=g(u)
e
i
0
β
0
t
u
0
u
" #
Wymuszenie zawiera składow a stała e i składow a mał a zmienn a e
z
.
e
)
)
(
e
0
e
e
,
R
i
R
,
0
R
(
R
i
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
•
Fir
st
•
Pr
ev
•
Next
•
Last
•
G
o
Ba
ck
•
FullScr
een
•
Close
•
Quit
8. Działanie składowej
z
mienn
e
j
e
z
Zmiany napiecia zasilania spowoduj a przesuwania sie równoległe charakterystyki czesci
liniowej układu.
u
i=g(u)
e
3
e
i=g(u)
i
e
R
przemieszczania
punktu pracy
Schemat małosygnałowy
i
0
e
u
u
" #
W efekcie punkt pracy bedzie oscylował po pewnej czesci charakterystyki elementu
nieliniowego dookoła punktu (i
0
,u
0
).
0
R
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
i
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
e
z
obszar
0
0
9. Załozenie
e
1
1
. U
k
ład zmodyfikowany
u
i
Zakładamy, ze punkt pracy przesuwa sie pod wpływem składowej zmiennej e
z
po frag-
mencie charakterystyki elementu nieliniowego, który — z dostateczn a dla rozwaza
n
eg
o
problemu dokładnosci a — mozna przyblizyc odcinkiem linii prostej.
" #
układ z lini
o
w
y
m dwójnikiem
z
astepczym
i=g(u)
0
Zastosujemy zasade superpozycji.
i
Obwód z dwójnikiem zastepczym jest
obwodem liniowym, wiec obowi azuje w
nim zasada superpozycji.
" #
Zródła podzielimy miedzy dwa obwody:
u
i
z
e
i
e
z
R
i
u
e
z
R
d
z
i
R
d
i
u
e
0
w pierwszym działac bed a zródła
stałe e i e
d
,
obszar
e
d
i
przemieszczania
punktu pracy
a w drugim zródło zmienne e
z
.
" #
obwód ze zródłami stałymi
0
i
0
Wobec przyjetego załozenia
stwierdzamy, ze zast apienie elementu
nieliniowego (
c
harakterystyka czerwona)
dwójnikie
m
liniowym (charakterystyka
niebies
ka
) nie zmieni pr adu i napiec w
obw
od
zie.
obwód ze zródłem zmiennym
R
R
i
i
i
0
i
z
u
e
z
u
R
d
0
u
u
R
d
0
z
e
" #
e
d
•
Fir
st
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
α
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
0
10.
Sch
emat liniowego elemen
tu zast epczego
R
12. Schema
t małosygnałowy
i
0
i
u
Wprowadzamy linio
w a
charakteryst
yk
e nowego elementu zastepczego, która w zakresie
ob
szarze oscylacji p
u
nk
tu
pracy pokrywa sie (z zało
z
on a dokładnosci a) z charakterystyk a
ele
mentu nieliniowe
go.
"
#
ch
arakterystyka dwó
j
n
ika zast
epczego
e
d
i
Schemat, w którym działa zródło zmienne nazywamy schematem małosygnałowym
rozwazanego układu.
" #
Schemat rozwazanego układu
u
0
e
i=g(u)
0
Schemat małosygnałowy
schemat dwójnika zastepczego
R
R
R
i
i
R
i
0
i
i
i
i
z
e
z
R
d
R
d
e
z
R
d
u
u
z
0
e
i=g(u)
u
u
u
e
i=g(u)
e
e
d
α
e
d
0
0
e
u
i
R
d
=
m
i
" #
Aby zbudowac schemat małosygnałowy nalezy w rozwazanym układzie:
i
m
u
ctg,
usun ac zródła stałe oraz
0
0
dwójniki nieliniowe zast apic ich rezystancjami dynamicznymi wyznaczonymi w ak-
tualnym punkcie pracy.
gdzie współc
zynnik
i m
i
i m
u
odpowiad
a
j a skalom, jakie zastosowano na wykresie, z
którego
o
dczytujemy k at .
i
R
R
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
d
0
4
d
13. Obliczania pr adu obwodu nieliniowego
" #
Zasada superpozycji
Obliczanie składników pr adu i
Z zasady superpozycji wynika, ze pr ad
układu i mozemy wyznaczyc ze wzoru:
Składnik stały i
0
, okreslaj acy
punkt pracy elementu nieliniowego,
wyznaczamy (graficznie lub nu-
merycznie) z obwodu nieliniowego,
w którym działaj a wył acznie zródła
stałe.
15. Pytania
i=i
0
+i
z
.
1. Wyjasnic pojecia: punkt pracy, rezystancja statyczna, rezystancja dynamiczna.
" #
Uwaga! Zasade superpozycji stosu-
jemy do obwodu liniowego, który —
pod warunkiem spełnienia przyjetego za-
łozenia — przewodzi taki sam pr ad jak
rozwazany obwód nieliniowy. Nie ma
wiec mowy o stosowaniu zasady super-
pozycji do obwodu nieliniowego.
2. Co to jest i jak powstaje schemat małosygnałowy układu nieliniowego?
3. Co wyznaczamy za pomoc a układu małosygnałowego?. Jaki warunek musi byc
spełniony, aby wyniki były poprawne?
Składnik zmienny i
z
wyznaczamy ze
schematu małosygnałowego, który
jest obwodem liniowym.
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
5
14. Uwagi
" #
Przedstawiony sposób wyznaczania pr adu i jest poprawny tylko pod warunkiem, ze
linie, po której porusza sie punkt pracy, mozna z zadowalaj ac a dokładnosci a przy-
blizyc odcinkiem.
Idea stosowania schematów małosygnałowych stosowana jest równiez w układach z
wieloma opornikami, cewkami i kondensatorami nieliniowymi.
" #
•
First
•
Prev
•
Next
•
Last
•
GoBack
•
FullScreen
•
Close
•
Quit
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
© 2009 Po zniszczeniu przeszłości przyszedł czas na budowanie przyszłości. - Ceske - Sjezdovky .cz. Design downloaded from free website templates