INSTYTUT TEORII OBWOD�W
LABORATORIUM TEORII OBWOD�W |
SPRAWOZDANIE Z �WICZENIA NR:4. |
WYKONUJ�CY: Marek Godlewski Marcin Siemaszkiewicz |
TEMAT �WICZENIA: Pomiary parametr�w czw�rnik�w. |
ROK: III WYDZ.: ELEKTRONIKA KIER.: ESP |
DATA: 10.04.95. OCENA: |
1. CEL �WICZENIA.
Celem �wiczenia jest wyznaczenie podstawowych parametr�w charakteryzuj�cych liniowy bierny czw�rnik symetryczny i niesymetryczny.
2. SPIS PRZYRZ�D�W u�ytych w �wiczeniu.
Generator funkcyjny G - 430;
Miernik fazy PM - 100;
Multimetr cyfrowy V - 640;
Dekada rezystancyjna DR - 4b;
Dekada kondensatorowa DK - 50;
Miernik impedancji BM - 507;
Zestaw laboratoryjny Z3/2;
3. CZW�RNIK.
Czw�rnikiem N nazywa si� dowolnie z�o�ony, czterozaciskowy uk�ad elektryczny wsp�pracuj�cy z dw�jnikami N1 i N2 , z kt�rych jeden jest Ÿr�d�em energii, a drugi odbiornikiem, w spos�b przedstawiony na poni�szym rysunku. Tego typu wsp�praca nazywa si� wsp�prac� transmisyjn� uk�adu N z uk�adami N1 i N2. Dla czw�rnika musz� by� spe�nione warunki regularnoœci:
I1 = I1' (1);
I2 = I2' (2).
Teoria czw�rnik�w zajmuje si� badaniem w�asnoœci transmisyjnych czw�rnik�w, tzn. w�asnoœci wyst�puj�cych podczas przep�ywu przez czw�rnik sygna��w elektrycznych oraz badaniem warunk�w wsp�pracy czw�rnika z zewn�trznymi obwodami do��czonymi do jego zacisk�w. Stosowane w teorii czw�rnik�w parametry uog�lnione okreœlaj� wp�yw rozpatrywanego czw�rnika na przesy�ane przez niego sygna�y, bez wnikania w wewn�trzn� struktur� uk�adu. Poni�sze rozwa�ania b�d� dotyczy�y tylko czw�rnik�w SLS w stanie ustalonym w warunkach pobudzenia sinusoidalnego. W�asnoœci czw�rnika jako uk�adu transmisyjnego s� ca�kowicie okreœlone zale�noœciami mi�dzy pr�dami, a napi�ciami na wejœciu i wyjœciu uk�adu. Wielkoœci U1, U2, I1, I2, spe�niaj� r�wnania liniowe, zwane r�wnaniami czw�rnika.
Wsp�czynniki r�wna� opisuj�cych czw�rnik s� nazywane jego parametrami w�asnymi, gdy� nie zale�� one od uk�ad�w wsp�pracuj�cych N1 i N2. Do grupy parametr�w w�asnych zalicza si� r�wnie� tzw. parametry charakterystyczne stosowane w�wczas, gdy czw�rnik pracuje w warunkach dopasowania falowego.
W�asnoœci czw�rnika wyst�puj�ce podczas wsp�pracy ze Ÿr�d�em i obci��eniem charakteryzuj� tzw. parametry robocze.
4. POMIAR PARAMETR�W W�ASNYCH CZW�RNIKA.
a. Pomiar parametr�w w�asnych czw�rnika niesymetrycznego.
1. Posta� czw�rnika.
2. Pomiar napi��.
a) Przy zwartych zaciskach 22'.
U1 = 0,450 V U1 = 0;
U1' = 0,380 V U1' = -18�;
U2' = 0,120 V U2' = 52,8�.
b) Przy zwartych zaciskach 11'.
U2 = 0,445 V U2 = 0;
U2' = 0,320 V U2' = 14,8�;
U1' = 0,118 V U1' = 52,8�.
3. Obliczanie wsp�czynnik�w r�wna� admitancyjnych czw�rnika.
a) Posta� r�wna� admitancyjnych czw�rnika.
R�wnania admitancyjne czw�rnika maj� nast�puj�c� posta�:
I1 = y11 • U1 + y12 • U2 (3);
I2 = y21 • U1 + y21 • U2 (4).
Korzystaj�c z r�wna� admitancyjnych czw�rnika mo�na wyznaczy� wartoœ� wsp�czynnik�w, kt�re maj� charakter transmitancji i mog� by� wyznaczone poprzez pomiar odpowiednich napi�� i pr�d�w przy zwartych zaciskach wejœciowych lub wejœciowych czw�rnika. Mo�na zapisa�:
(5).
Wartoœci pr�d�w I1 i I2 obliczamy korzystaj�c z faktu, �e znamy wartoœ� spadku napi�cia na rezystorze o znanej wartoœci rezystancji. W naszym przypadku wartoœ� rezystancji R0 wynosi:
R0 = 5,1 k
Wartoœci pr�d�w I1 i I2 wynosz�:
(6).
b) Obliczanie wsp�czynnik�w r�wna� admitancyjnych czw�rnika.
Podstawiaj�c do powy�szych zale�noœci odpowiednie zmierzone wartoœci pr�d�w i napi�� otrzymujemy nast�puj�ce wartoœci wsp�czynnik�w:
|y11| = 6,40 • 10-5 11 = 53�;
|y12| = 5,19 • 10-5 12 = -127,2�;
|y21| = 5,22 • 10-5 21 = -127,2�;
|y22| = 6,97 • 10-5 22 = 31�.
4. Obliczanie parametr�w roboczych czw�rnika.
Parametry robocze czw�rnika wyznacza si� uwzgl�dniaj�c wartoœci SEM EG i impedancji ZG wsp�pracuj�cego z czw�rnikiem Ÿr�d�a oraz wartoœ� impedancji obci��enia Z0.
W naszym przypadku wartoœ� impedancji obci��enia Z0 wynios�a:
Z0 = 10000 - j10000.
a wartoœc impedancji ZG wynios�a:
ZG = 10000 - j10000.
Parametry robocze czw�rnika s� zdefiniowane w nast�puj�cy spos�b:
a) Impedancja wejœciowa ZWEJ.
(7).
Wielkoœ� �Y� jest wartoœci� wyznacznika macierzy wsp�czynnik�w r�wna� admitancyjnych czw�rnika, o kt�rych m�wiliœmy poprzednio (pkt. 3.b).
Po podstawieniu odpowiednich wartoœci otrzymujemy:
ZWEJ = 22003,7•e-j46,8�.
b) Impedancja wyjœciowa ZWYJ.
(8).
Po podstawieniu odpowiednich wartoœci otrzymujemy:
ZWYJ = 19123,8•e-j21,3�.
c) Transmitancja napi�ciowa KU.
(9).
Po podstawieniu odpowiednich wartoœci otrzymujemy:
KU = 0,374•e-j165,3�.
d) Transmitancja pr�dowa KI.
(9).
Po podstawieniu odpowiednich wartoœci otrzymujemy:
KI = 0,583•e-j167,1�.
e) Skuteczne wzmocnienie napi�ciowe KUSK.
(10).
Po podstawieniu odpowiednich wartoœci otrzymujemy:
KUSK = 0,228•ej14,0�.
f) Skuteczne wzmocnienie mocy KPSK.
(11).
Po podstawieniu odpowiednich wartoœci otrzymujemy:
KPSK = 0,104.
B. Pomiar parametr�w w�asnych czw�rnika symetrycznego.
1. Posta� czw�rnika.
Wyszukiwarka