1. Експериментальна частина
1.1 Завдання до лабораторної роботи
Розрахувати параметри Илз на ланках типу k, з такими даними: мкс,
мкс,
Ом. Тип імпульсу - прямокутний. У Sym Power Systems побудувати модель.
Кількість ланок типу до визначимо за формулою (1.1).
. (1.1)
При заданих параметрах t З = 27 мкс, t Ф = 0,1 = 9
с, n = 5,71. З урахуванням округлення у більшу сторону n = 6.
Індуктивність ланки визначимо за формулою (1.2).
. (1.2)
У відповідності з варіантом R Н = 30 Ом, тоді L = 0,000126 Гн = 0,126 мгн.
Ємність ланки визначимо за формулою (1.3).
. (1.3)
У відповідності з варіантом R Н = 30 Ом, тоді З = 0,14 * 10 -6 Ф = 0,14 мкФ.
Змоделюємо прямокутні и і імпульс з тривалістю фронту t Ф = 0,1 = 9 мкс, для цього пропустимо прямокутний імпульс через апериодическое ланка з постійною часу Т, яку визначимо з формули (1.4).
, (1.4)
,
.
Враховуючи, що час фронту для імпульсу прямокутної форми 9
с, підставимо:
,
(Мкс).
З урахуванням розрахованих параметрів елементів синтезована електрична принципова схема, приведена на малюнку 1.1
Малюнок 1.1 - Схема електрична принципова для дослідження Илз на ланках типу k для кількості ланок п
Провести моделювання схеми та отримати графіки вхідних і вихідних напруг при t Ф = 0.05 t І; t Ф = 0.1 t І; t Ф = 0.5 t І.
Для t Ф = 0.05 t І і t Ф = 0.5 t І скористатися тією ж схемою (рис.1.1), що і для t Ф = 0.1 t І. Відповідно до формули (1.4) при t Ф = 0.05 t І = 4.5 мкс постійна часу Т = 0.85 мкс, а при t Ф = 0.5 t І = 45 мкс постійна часу Т = 8.5 мкс.
3. Прийняти t Ф = 0.1 t І, провести моделювання схеми та отримати графіки вхідних і вихідних напруг при при кількості ланок 2 n; n, 0,5 n.
Схеми для кількості ланок 2 n = 12 і для 0.5 n = 3 наведені на малюнках 1.2 та 1.3 відповідно.
Малюнок 1.2 - Схема електрична принципова для дослідження Илз на ланках типу k для кількості ланок 2 n
Малюнок 1.3 - Схема електрична принципова для дослідження Илз на ланках типу k для кількості ланок 0.5 n
2. Експериментальні дослідження
2.1 Дослідження Илз на ланках типу k
Хід роботи.
1. Розрахувала параметри Илз на ланках типу k. Провела моделювання схеми при t Ф = 0.05 t І; t Ф = 0.1 t І; t Ф = 0.5 t І і отримала графіки вхідних і вихідних напруг (рис.2.1 - 2.3).
2. Прийняла t Ф = 0.1 t І, після чого справила моделювання електричної принципової схеми в Sym Power Systems при кількості ланок 2 n, n, 0,5 n (рис.1.1-1.3) і отримала графіки вхідних і вихідних напруг, представлених на рисунках 2.4 -2.6
Рисунок 2.1 - Графіки вхідної та вихідної напруги Илз, що складаються з п ланок типу k при вхідній дії прямокутного імпульсу при t Ф = 0.5 t І
Рисунок 2.2 - Графіки вхідної та вихідної напруги Илз, що складаються з п = 6 ланок типу k при вхідній дії прямокутного імпульсу при t Ф = 0.1 t І
Малюнок 2.3 - Графіки вхідної та вихідної напруги Илз, що складаються з п ланок типу k при вхідній дії прямокутного імпульсу при t Ф = 0.05 t І
Рисунок 2.4 - Графіки вхідної та вихідної напруги Илз, що складаються з 2 п ланок типу k при вхідній дії прямокутного імпульсу
Рисунок 2.5 - Графіки вхідної та вихідної напруги Илз, що складаються з п ланок типу k при вхідній дії прямокутного імпульсу
Малюнок 2.6 - Графіки вхідної та вихідної напруги Илз, що складаються з 0.5 п ланок типу k при вхідній дії прямокутного імпульсу
Висновки
У ході даної лабораторної роботи я вивчила принципи моделювання ланцюгів, що містять індуктивні елементи і ланцюги з самоіндукцію в пакеті Sym Power Systems на прикладі штучних ліній затримки, визначення їх характеристик і параметрів і представлення їх у графічному вигляді.
У Sym Power Systems змоделювала схеми Илз при впливі прямокутного імпульсу при різних значеннях t Ф, а також при різних значеннях п (рис.1.1-1.3). Побудувала графіки вхідної та вихідної напруги Илз, що складаються з п ланок типу k при вхідній дії прямокутного імпульсу при різних t Ф (рис.2.1-2.3), а також при різних п (рис.2.4-2.6).
Побудувавши графіки можна зробити висновок, що, чим більше час фронту t Ф щодо часу імпульсу t І, то тим менше час затримки t 3, а також більша кількість ланок типу k використовується в Илз. Отже, чим більше ланок типу k, то тим більше час затримки t 3.
Також можна зробити висновок про те, як впливає тривалість фронту на спотворення вихідного сигналу: чим більша тривалість фронту, тим менше спотворення вихідного сигналу відносно вхідного прямокутного імпульсу.