Исследование и расчет двухполюсников и четырехполюсников
4.3.3 Рабочая и вносимая постоянные передачи
Для характеристики условий передачи мощности сигналов через четырехполюсник используют логарифмическую меру рабочего коэффициента передачи по мощности - рабочую постоянную передачи.
(4.6)
Практическое применение имеет вещественная часть gр - рабочее затухание aр.
Рабочее затухание оценивает существующие условия передачи энергии по сравнению с оптимальными условиями выделения оптимальной мощности на нагрузке.
При прямой передаче .
При обратной передаче
Вносимая постоянная передачи характеризует соотношение между мощностью, отдаваемой генератором нагрузке, подключенной непосредственно к его зажимам и мощностью, отдаваемой генератором нагрузке, подключенной через ЧП.
Вносимая постоянная передачи gвн рассчитывается по формуле:
(4.7)
Рабочее затухание мы находим, как действительную часть gр:
5. Экспериментальная проверка результатов теоретических расчетов
По заданию необходимо проверить экспериментальным путем (методом уровней) характеристическую постоянную передачи (аС). Для этого нам необходимо собрать установку для проведения эксперимента (рисунок 5.1)
Рисунок 5.1 - Схема проведения эксперимента
Для измерения выберем четыре частоты из таблицы 4.1. Возьмем частоты 2500,7; 7797,43; 8608;9500 рад/с.
По этим циклическим частотам рассчитаем линейные частоты:
Расчетное характеристическое затухание находим по формуле:
(5.1)
Составим таблицу результатов расчетов и экспериментальных данных. Расчетные данные ас взяты из таблицы 4.1
Таблица 5.1 - результатов расчетов и экспериментальных данных
398 |
10,5 |
6,4 |
1,09 |
0 |
|
1241 |
-5,1 |
-8 |
17,48 |
20,701 |
|
1370 |
-12,6 |
-15 |
45,88 |
49,498 |
|
1512 |
-9,2 |
-17,5 |
24,62 |
22,303 |
Отметим полученные в ходе эксперимента точки на графике характеристического затухания (рисунок 5.2):
Рисунок 5.2 - График частотной зависимости ас(щ)
6. Расчет элементов активного эквивалентного четырехполюсников
Для того, что бы получить активный эквивалентный ЧП, необходимо записать передаточную функцию, полученную по формуле (3.7) при условии Zн = Zг.
(6.1)
Выполним нормировку выражения (6.1) по частоте с коэффициентом щ1=104 и разложим числитель и знаменатель на произведение более простых многочленов, тогда передаточная функция примет вид
Далее, нужно Н(р) расписать через произведение дробей, удобных для подбора к каждой дроби активной схемы или RC-цепи четырехполюсника. Таким образом, мы получим ряд схем, которые необходимо соединить каскадным способом, чтобы получить схему требуемого эквивалентного активного четырехполюсника.
(6.2)
Реализуем :
Выбираем произвольно С1:
Примем .
Зададим значение
Произведем денормировку по частоте:
Схема первого каскада активного ЧП представлена на рисунке 6.1.
Рисунок 6.1 - Первый каскад активного четырехполюсника
Реализуем :
Выбираем произвольно С1:
Примем .
Зададим значение
Произведем денормировку по частоте:
Схема второго каскада активного ЧП представлена на рисунке 6.2.
Рисунок 6.2 - Второй каскад активного четырехполюсника
Реализуем :
Выбираем произвольно
Денормируем по частоте:
Схема третьего каскада активного четырехполюсника показана на рисунке 6.3.
Рисунок 6.3 - Третий каскад активного четырехполюсника