Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Описание лабораторной установки

Читайте также:
  1. II. Описание трудовых функций, входящих в профессиональный стандарт (функциональная карта вида профессиональной деятельности)
  2. IV. Описание предприятия
  3. IV. Порядок выполнения лабораторной работы
  4. XII. ПРАВИЛА УСТАНОВКИ ШКАЛЫ ДАВЛЕНИЯ БАРОМЕТРИЧЕСКОГО ВЫСОТОМЕРА
  5. Аварийные электрические установки
  6. Автоматические установки водяного пожаротушения.
  7. Автомобили со съемными сменными кузовами. Их назначение, технологические преимущества и организация перевозок. Системы для снятия и установки на шасси автомобиля съемных кузовов

3.1. Обычно в курсах общей физики рассматривается следующая схема возбуждения собственных колебаний в электромагнитном контуре CRL (рис. 3).

Рис. 3

Сначала ёмкость C заряжается через замкнутый ключ K1 от источника напряжения E, затем K1 размыкается, а K2 замыкается на катушку индуктивности RL, после чего возникают собственные колебания.

Однако можно обойтись одним ключом, который на некоторый промежуток времени τ будет подключать емкость C к источнику E, как показано на рис. 4.

Рис. 4

Поведение контура в этом случае можно узнать, решив дифференциальное уравнение (2) (см. основные понятия)

с начальными условиями

,

. (10)

Последние находятся независимо друг от друга, при условии достаточно малого сопротивления ключа в замкнутом состоянии, для ветвей EC и ERL, соответственно (см. приложение 1).

Решение дифференциального уравнения (2) для колебательного режима имеет вид (3)

.

Начальная амплитуда напряжения на ёмкости U 0 = А 0 /C в случае малого затухания находится из начальных условий

. (11)

Видно, что она существенно зависит от тока i 0, текущего в катушке к моменту размыкания ключа.

Так, при:

;

. (12)

Учитывая, что , где Q - добротность контура, получим следующие интересные результаты: при малом времени τ ёмкость успевает зарядиться до напряжения E, но ток в катушке пренебрежимо мал; наоборот, при τ >> 1/β ток успевает установиться и затем его последующее прерывание при размыкании ключа приводит к ударному возбуждению колебаний с начальной амплитудой, значительно большей напряжения источника

. (13)

3.2. Для лабораторной работы были разработаны схемы электронного ключа, реализующие эти два варианта. Для первого варианта зададим в формуле (11)

. (14)

Тогда U 0 превысит E не более чем на 5 %.

Преобразуя формулу (14), получим

, (15)

где T - период колебаний контура.

Время наблюдения свободных колебаний на экране осциллографа обычно выбирают ~ 10 T. Исходя из этого, следует положить в основу схемы ключа генератор прямоугольных импульсов с большой ~ 200 скважностью (скважность - это отношение периода повторения импульсов к их длительности ).

Для тех, кто не очень разбирается в радиотехнике, подробности электронных схем можно опустить.

Блок-схема электронного ключа представлена на рис. 5.

 

Рис. 5

Напряжение прямоугольной формы со скважностью 2 (меандр) и периодом 100 мкс с генератора Г последовательно делится двумя декадными счётчиками СТ, что увеличивает его скважность до 200.

Генератор собран на ИМС К155ЛА8 и транзисторе КТ315Б. В качестве счётчиков применены ИМС К155ИЕ1, особенностью которых является то, что на их выходе появляются входные импульсы, задержанные по фазе. В качестве ключа K применен кремниевый транзистор средней мощности КТ814В, работающий в режиме насыщения во время действия импульса отрицательной полярности и запертый остальное время (рис.6).

Рис. 6

3.3. Для второго варианта расчёт показывает, что ток в катушке достигает ≈ 90 % своего максимального значения, равного E/R, за время τ = T / λ = TQ / . Это требование на практике заменяется на τ ≈(1…3) T. Блок-схема электронного ключа для этого случая показана на рис.7.

Рис. 7

Со вторичной обмотки трансформатора выпрямленное диодами напряжение (с периодом 10 мс) поступает на триггер Шмитта ТШ (ИМС К155ТЛ3), формирующий из него прямоугольное напряжение. Своим спадом оно запускает ждущий мультивибратор Г (ИМС К155АГ1), вырабатывающий импульс нужной длительности для управления работой ключа К на транзисторе КТ814В и диоде. Принципиальная схема приведена на рис.8.

Осциллограммы напряжений в точках A, Б и В для первого варианта и A, Б, В и Г для второго варианта схем показаны на рис. 9 и рис. 10.

Рис. 8

 

 

Рис. 9

 

Рис. 10


Дата добавления: 2015-07-15; просмотров: 116 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Описание лабораторной установки | Порядок измерений и обработка результатов | Й КОМПЛЕКТ | Порядок выполнения работы | Й КОМПЛЕКТ | Порядок выполнения работы и обработка результатов измерений | Й КОМПЛЕКТ | Описание лабораторной установки | Обработка результатов измерений | Введение |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Введение| Порядок выполнения работы

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)