Elementarios grandinės ir signalai

Elementarios grandinės ir signalai

Darbo tikslas: susipažinti su nuolatinės ir kintamosios sinusinės srovės bei įtampos parametrais, elementariomis nuolatinės srovės grandinėmis, atlikti nuolatinės srovės grandinių skaičiavimus

Teorinė užduotis:

2.3. Praktinės dalies uždavinių sprendimas:

1. Stiprintuvas sustiprino nuolatinę srovę nuo 2 nA iki 10 mA. Kiek kartų stiprintuvas sustiprino srovę ?

I₁ = 2 10^-9A; I₂ = 10 10^-3A.

I₂/I₁ = 5 10⁶ (kartų).

2. Pasyvios grandinės įėjime yra 5 kV įtampa, o jos išėjime 40 V. Kiek kartų grandinė susilpnino įtampą?

U = 5kV = 5000V; U = 40V.

U /U₂ = 125 (kartų).

3. 4,5 V baterijos prijungėme 3 MΩ rezistorių. Kam lygi srovė ?

U = 4,5V;   R = 3MΩ = 3

I = U/R = 1,5

4. 3,3 kΩ rezistorius išsklaido 20 mW galią. Kam lygi rezistoriaus įtampa ir srovė ?

R = 3,3kΩ = 3300Ω; P = 20mW = 0,02W.

I = U/R;   I = P/U; = 8,12 V; I = 0,0025A=2,5 mA.

5. Du rezistoriai sujungti lygiagrečiai. Vieno jų varža 50 Ω, išsklaidoma galia 40 mW. Rasti kito rezistoriaus išsklaidomą galią ir varžą, jeigu jo srovė lygi 10 mA.

R₁ = 50Ω; P₁ = 40mW = 0,04W; I ₂= 10mA = 0,01A.

P₂ = I₂ U₂; R₂ = U₂/I₂; U₁ = U₂ = = 2V; P₂ = 0,02W; R₂ = 200 Ω.

6. Televizinio signalo kadrų dažnis lygus 25 Hz, kam lygus kadrų periodas ?

.

T = 1/= 0,04s.

7. Signalo periodas lygus 64 μs, kam lygus jo dažnis ?

T = 64 = 0,000064s.

= 1/T = 15625Hz.

8. Pramoninio elektros tinklo f=50 Hz, U_m=310 V, kam lygi tinklo efektinė įtampa ?

= 50Hz; U_m = 310V.

U_ef = = 219,2 V.

9. Stiprintuvas stiprina įtampą 200 tūkstančių kartų. Kam lygus stiprinimas decibelais ?

K = 20log200000 = 106dB.

10. Grandinės įėjime bėga 5 nA srovė, o išėjime (apkrovoje) teka 500 mA srovė. Kam lygus jos srovės perdavimo koeficientas KI ?

I = 5nA = 5·10^-9 A= 0,000000005A;   I₂ = 500mA = 0,5A.

K = I₁/I₂ = 1

11. Stiprintuvas stiprina galią 52 dB. Kiek kartų stiprintuvas sustiprino galią ?

10lg(x) = 52;

lg(x) = 5,2;

x = 10^5,2 ≈ 158489 (kartų).

12. Palydovinės sistemos dažnio keitiklio (konverterio) galios triukšmo koeficientas lygus 0,8 dB. Išreikškite šį koeficientą kartais.

10lg(x) = 0,8;

lg(x) = 0,08;

x = ≈ 1,2 (kartų).

13. Stiprintuvo išėjime teka 80 mA srovė. Raskite įėjimo srovę, jeigu srovės stiprinimo koeficientas yra 20 dB.

20lg(x) = 20;

lg(x) = 1;

x = 10.

A= ((80 10^-6) / 10) A = (8 ) A = 8mA.

14. Radijo imtuvo antenoje indukuotas 8 μW naudingas signalas, o garsiakalbyje išsklaidoma 50 mW galia. Kam lygus bendrasis radijo imtuvo galios stiprinimas decibelais ?

10lg(6250) ≈ 38dB.

15. Grandinės įėjime pridėta 750 mV kintama sinusinė įtampa, o išėjime (apkrovoje) teka 6 μA srovė. Kam lygus grandinės įtampos perdavimo koeficientas decibelais, jeigu jos apkrovos varža yra 50 Ω ?

V V = 300μV.

20lg(0,0004) -68dB.

Išvados: Teorinėje dalyje išnagrinėjau nuolatinės ir kintamosios sinusinės srovės bei įtampos parametrus.

Praktinė užduotis:

1. Persibraižykite schemą, nurodydami savo varianto taškus.

2. Tarp nurodytų taškų nubraižykite nuolatinės įtampos šaltinį – bateriją, kurios įtampa 6 V.

3. Apskaičiuokite visų rezistorių sroves, įtampas ir išsklaidomas galias.

4. Sprendimo eigą su tarpiniais rezultatais aprašykite sprendime.

5. Parašykite laboratorinio darbo išvadas.

R_6-7 =

R = R₁+R_2-3+R₅+R₈+R_6-7+R₄;

R=500+310,6+1200+1000+630,13+100=3740,73Ω

R=3740,73Ω=3,74kΩ

Srovių ir įtampų skaičiavimas:

,

,

; ,

,

I1 = I4 = I5 = I6 = I7 = I8 = 1,92mA

U6,7 = I6,7*R6,7;  U6,7 = 192*10^-5*310,6 = 596,35 mV

U2 = I2*R2;  U2 = 0,0065*920 = 5,98V

U3 = I3*R3;  U3 = 0,003*2000 = 6V

U5 = I5*R5;  U5 = 0,00192*1200 = 2,3V

U5 = U8 = U4 = U1 = 2,3V

P1 = U*I1 = 6*0,00192 = 0,01152W = 11,52mW

P2 = U2*I2 = 5,98*0,0065 = 0,03887W = 38,87mW

P3 = U3*I3 = 6*0,003 = 0,018W = 18mW

P4 = U4*I4 = 2,3*0,00192 = 0,004416W = 4,41mW

P5= U5*I5 = 2,3*0,00192 = 0,004416W = 4,41mW

P6 = U6*I6 = 0,59635*0,0007 = 0,00041W = 0,41mW = 410µW

P7 = U7*I7 = 0,59635*0,0011 = 0,00065W = 0,65mW = 650µW

P8 = U8*I8 = 2,3*0,00192 = 0,00441W = 4,41mW

Išvados: Teorinėje dalyje išnagrinėjau nuolatinės ir kintamosios sinusinės srovės bei įtampos parametrus. Nuolatinė įtampa arba srovė yra pastovus dydis ir nepriklauso nuo laiko, o kintamoji srovė yra tokia, kurios dydis ir kryptis (poliarumas) laikui bėgant kinta. Sprendžiant individualią užduotį visų pirma apsiskaičiavau grandinės bendra varža. Po to bendrą grandinės srovę ir bendrą grandinės galią.Galutiniai skaičiavimai buvo srovės,galios ir įtampos kritimas ant kiekvieno rezistoriaus. Mano grandinėje buvo aštuoni rezistoriai skirtingų varžų ir 6V baterija.Pagrindiniai vienetai skaičiavime buvo Ω, mA, V ir mW. Omo dėsnį panaudojau 9 kartus. Didžiausią išsklaidomą galią gavau 38,87mW, mažiausią – 410µW. Didžiausia srovė teka per anrąjį rezistorių 6,5mA. Mažiausia įtampa krinta ant šeštojo| rezistoriaus 596,35 mV