ЧАСТОТНІ характеристикИ двоелементних двополюсників

ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛА І ЛІНІЇ ЗАЛІЗНИЧНОЇ

АВТОМАТИКИ, ТЕЛЕМЕХАНІКИ ТА ЗВ`ЯЗКУ”

Частина 1

(4 СЕМЕСТР)

Укладач Сердюк Т.М.

Системи АТ є технічні засоби управління перевізним процесом, сприяючі ефективності транспорту. У системах АТС широко використовуються різні лінії зв'язку, рейкові кола. Ці лінії носять назву ”Лінії з розподіленими параметрами”. В системах АТЗ широко використовуються різні засоби управління, тому роботу схем потрібно розглядати методом “теорія лінійних електричних кіл”.

Основні розділи “ТЛЭЦ”

1. 2-х полюсники;

2. 4-х полюсники;

3. Метод аналізу і синтезу електричних кіл із заданими частотними характеристиками, які застосовуються при побудові: фільтрів, коректорів, підсилювачів и.т.д.

Цей курс слідує за ТОЭ і направлений на поглиблене вивчення ліній із зосередженими і розподіленими параметрами.

Загальні поняття “ТЛЭЦ”

Електричне коло - це сукупність пристроїв і об'єктів створюючих шлях для електричного струму, електромагнітних процесів які можуть бути описані за допомогою ЕРС, напруги і струму. Електричні кола складаються з джерел і приймачів.

Завдання “ТЛЭЦ”: вивчення сумісної дії всіх елементів створюючих коло загальними методами не залежно від особливостей фізичного процесу тих, що визначають їх роботу.

ДВОПОЛЮСНИКИ

Будь-яке електричне коло, яке розглядають відносно двох зажимів, називається двополюсником. За характером елементів двополюсники поділяються на реактивні, які складаються з індуктивностей і ємностей, і двополюсники з втратами, які включають в себе активні опори. Реактивні двополюсники представляють собою ідеалізовані електричні системи, які наближаються за своїми властивостями до фізично реалізуємих кіл з малими втратами. Вони широко використовуються в електричних колах із спеціальними частотними характеристиками, особливо в фільтрах і вирівнювачах.

Частотною характеристикою реактивного двополюсника називають залежність його опору чи провідності від частоти. Частотні характеристики різних двополюсників мають цілий ряд загальних властивостей:

1. Кількість резонансних і антирезонансних частот у реактивних двополюсників на одиницю менше кількости елементів (резонансною називається така частота, при якій опір реактивної схеми дорівнює нулю, антирезонансною – частота, при якій опір наближається до нескінченності).

2. Резонансні і антирезонансні частоти в реактивному двополюснику чередуються.

3. З урахуванням знака реактивний опір двополюсника в діапазоні між найближчими антирезонансними частотами із збільшенням частоти збільшується.

4. При частоті, яка дорівнює нулю, опір реактивного двополюсника може наближатися до нуля (без урахування витрат) або до нескінченності, у залежності від характеру втрат при даній частоті; той же висновок дійсний і для частоти, яка наближається до нескінченності.

5. Якщо при ω = 0; Z(ω) = 0, то в даному реактивному двополюснику першою йде антирезонансна частота; якщо при ω = 0, Z(ω) →∞, то першою йде резонансна частота.

Наведені загальні властивості реактивних двополюсників дозволяють побудувати графіки частотних характеристик конкретних схем.

У даній роботі досліджуються двохелементні реактивні двополюсники – резонансний і антирезонансний контури, схема яких наведена на рис. 1.

Рис.1

У резонансний контур входять послідовно включені індуктивність L₁ і ємність C₁ і він має одну резонансну частоту ω₁, яка визначається наступним чином:

. (1)

Частотна характеристика резонансного контуру може бути визначена за допомогою формули

, (2)

де ω – поточна частота.

Антирезонансний контур складається з паралельно включеної індуктивності L₂ і ємності C₂ і має одну антирезонансну частоту ω₂:

. (3)

Частотна характеристика антирезонансного контуру визначається за допомогою наступної формули:

. (4)

Графіки частотних залежностей двоелементних двополюсників приведені на рис. 2 (а – для резонансного контуру, б – для антирезонансного контуру).

У реальних схемах реактивних двополюсників через втрати в елементах при резонансних і антирезонансних частотах Z(ω) не дорівнює нулю або нескінченності, а мінімально чи максимально відповідно. При цьому для резонансних частот Z(ω) практично дорівнює активним втратам в елементах.

Рис.2

Дата добавления: 2014-01-07