Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого»
Институт электронных и информационных систем
Кафедра радиосистем
Исследование мостового делителя напряжения.
Курсовая работа по дисциплине
«Дополнительные разделы теории электрических цепей»
по специальности 210400.62 «Радиотехника»
Руководитель
_________ И.Н.Жукова
« » 201 г.
Студенты группы ________
_________ Соколов Д. Н.
_________ Воробьев Н.
« » 201 г.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Техническое задание на курсовую работу 3
2 Анализ технического задания на курсовую работу 4
3 Описание математической модели …. 5
4 Расчет …. 6
5 Исследование … характеристик …. 7
- приводятся результаты моделирования с анализом и сопоставлением с теоретическими сведениями 8
6 Макетирование работы … 9
6.1 Обоснование выбора элементной базы 9
6.2 Описание макета …. 9
6.3 Исследование работы … цепи 9
Заключение 10
Список литературы 11
Рисунок 1. Принципиальная схема исследуемого устройства.
- коэффициента передачи по напряжению
-току данного мостового делителя.
-Рассчитать согласование по входу и выходу.
- Вывести А параметры для общего случая
- сопоставить полученные выражения с теоретическими данными.
а) рассчитать в пакете MathCAD 14 коэффициент передачи по напряжению и току и построить и проанализировать его зависимость от изменения параметров элементов мостового делителя.
б) Рассчитать входное сопротивление данного четырёхполюсника и зависимость от изменения параметров элементов мостового делителя.
г) Определить как должны меняться параметры элементов мостового четырёхполюсника для обеспечения
1) Согласования.
2) Регулировки Кu.
При заданных сопротивлениях источника и нагрузки.
ТЗ утверждаю ________________________ И.Н.Жукова «___»________ 2013
- формулируются цели и задачи курсовой работы
Цель работы: Ознакомится с принципом работы мостового делителя напряжения.
Задачи:
- коэффициента передачи по напряжению
-току данного мостового делителя.
-Рассчитать согласование по входу и выходу.
- Вывести А параметры для общего случая
- сопоставить полученные выражения с теоретическими данными.
а) рассчитать в пакете MathCAD 14 коэффициент передачи по напряжению и току и построить и проанализировать его зависимость от изменения параметров элементов мостового делителя.
б) Рассчитать входное сопротивление данного четырёхполюсника и зависимость от изменения параметров элементов мостового делителя.
г) Определить как должны меняться параметры элементов мостового четырёхполюсника для обеспечения
1) Согласования.
2) Регулировки Кu.
При заданных сопротивлениях источника и нагрузки.
- обязательно должна быть ссылка на приложение, в котором приводится листинг программы реализующей математическую модель
Мостовая схема — это специальное соединение элементов, которое формирует выходное напряжение, сбалансированное относительно массы. Эта схема широко используется в измерительных приборах и во множестве промышленных схем, предназначенных для контроля.
Основная мостовая схема показана на рисунке 2. Схема представлена в типичной ромбовидной конфигурации, чтобы ясно распознавать ее в качестве мостовой схемы. При более детальном рассмотрении Вы можете видеть, что мостовая схема — это по существу два делителя напряжения, параллельно подключенные к источнику питания. Это четко можно видеть по мостовой схеме, представленной в виде, показанном на рисунке 3. Заметьте, что выходной сигнал снимается между двумя выходами делителей напряжения (точки А и В).
Рисунок 2. Основная мостовая схема
Рисунок 3.
Обычно выходное напряжение делителя напряжения снимается с точки соединения двух резисторов относительно массы. В мостовой схеме выходное напряжение снимается между двумя выходами делителей напряжения, а не относительно массы. Такой тип выхода называется дифференциальным (или симметричным) выходом.
Равновесие моста
Основное нейтральное состояние в мостовой схеме называется равновесием моста. Уравновешенный мост — это такой мост, выходное напряжение которого равно нулю. Такое состояние имеет место в том случае, когда выходное напряжение одного делителя напряжения равно выходному напряжению другого делителя напряжения, относительно массы. Если ввести в мостовую схему один или больше резистивных элементов с варьируемым сопротивлением, можно легко привести мост к такому уравновешенному состоянию. Равновесие моста имеет место в том случае, если сопротивления моста связаны следующим соотношением:
R1/R2= R3/R4
Иными словами, если отношения резисторов в делителях напряжения одинаковы, мост уравновешен, и выходное напряжение равно нулю.
Мост не уравновешен, если выходное напряжение одного делителя напряжения выше или ниже выходного напряжения другого делителя напряжения. Например, если на рисунке 2 напряжение в точке А больше, чем напряжение в точке В, точка А будет иметь больший положительный потенциал, чем точка В. Если возникнет такое состояние, через нагрузку потечет ток от А к В.
Если же мост не уравновешен в другом направлении, и напряжение в точке В выше напряжения в точке А, произойдет противоположное, то есть, ток потечет через нагрузку от точки В к точке А.
Вычислим КП для мостовой цепи в режиме х.х. на выходе (риcунок 4).
При заданном ДЗ через резисторы и протекает ток , а через и – ток . Примем потенциал зажима 2´ за нулевой. Если положительное направление тока такое, как это показано на рис. 4, то потенциал зажима 1 () выше потенциала зажима 2´ на падение напряжения на резисторе (поскольку при указанном положительном направлении источника ток течет от зажима 1 к зажиму 2´ ), т.е.
. ( 1)
Так как через резистор ток течет от зажима 1 к зажиму 2, то потенциал зажима 2 ниже потенциала зажима 1 на падение напряжения на резисторе , т.е.
( 2)
Так как выходное напряжение , то КП равен:
( 3)
Из последнего выражения следует, что КП данного четырехполюсника зависит только от параметров цепи и не зависит от приложенного к нему напряжения.
Исследуем, каким образом изменяется КП данного четырехполюсника, если сопротивление , и постоянны, а сопротивление изменяется от 0 до . При . Если в выражение (1) подставить , то получается неопределенность вида . Чтобы избавиться от неопределенности, достаточно числитель и знаменатель выражения (1) поделить на . В результате получаем :
, ( 4)
откуда следует, что при .
Таким образом, в мостовой цепи (рисунок 4) при изменении от 0 до КП изменяется от до (рисунок 5).
Определим значение , при котором . Очевидно, что , если , откуда . При этом и . Следовательно, в данной цепи при выходное напряжение находится в противофазе к входному, т.е. .
K
R3
Рисунок 5.
При , т.е. входное и выходное напряжения являются синфазными, а КП возрастает от 0 до .
Расчёт в среде MathCAD 14.
Рисунок 6.
Рисунок 7.
Результаты моделирования в среде Electronics Workbench v5.12.
Рисунок 8. Моделирование с расчётными параметрами.
Рисунок 9. Моделирование с подбором параметров.
Рисунок 9. Входное сопротивление моста.
Рисунок 10. Моделирование и осциллограмма амплитудного детектора.
- производится анализ все ли пункты ТЗ, цели и задачи КР выполнены, какие получены основные результаты