7 laboratoriya ishi (1 qism) differentsiallovchi elektr zanjirlarini tadqiq etish ishning maqsadi


Download 0.87 Mb.
Pdf ko'rish
Sana21.08.2020
Hajmi0.87 Mb.
#127146
Bog'liq
7-lab


7 - LABORATORIYA ISHI (1 QISM) 

 

DIFFERENTSIALLOVCHI ELEKTR ZANJIRLARINI TADQIQ 

ETISH 

 

Ishning  maqsadi  -  kirish  signalining  ko’rinishlari  turlicha  bo’lgan 

passiv va aktiv differentsiallovchi zanjirlarni nazariy va tajriba  yo’llari bilan 

tekshirish. 

 

1. Nazariy ma’lumotlar  

 

Differentsiallovchi  zanjir  (DZ)  deb  shunday  to’rtqutblikka  (TQ) 



aytiladiki, ularning chiqishidagi kuchlanishning funktsiyasi kirish kuchlanishi 

hosilasiga teng 



t

u

a

u

d

d

1

2



 bo’lsin. Bunda a - o’zgarmas koeffitsient.  

 

a - DZning umumiy belgilanishi; b - passiv RC-DZ va v - passiv RL-DZ. 

 

7.1-rasm. Differentsiallovchi zanjirlar: 



 

Amaliyotda passiv va aktiv DZlar mavjud. Oddiy ikki elementli RC- va 



RL-zanjirlar (7.1, a va b-rasmlar) ma’lum shartlar bajarilishi bilan passiv DZlar 

deb  qaralishi  mumkin.  Ushbu  shartni  qanoatlantiruvchi  RC-zanjirlar  (7.1,b-

rasm)  ancha  keng  qo’llanadi.  Ular  kirish  qismi  uchun  Kirxgofning  ikkinchi 

qonuni quyidagicha yoziladi   







Ri



idt

C

R

C

u

u

u

1

1



Shunda qarshilikdagi kuchlanishlar pasayuvi sig’im kuchlanishidan ancha 

kichik u

R

<

bo’lsa, u holda  



                                                 



;

1



1

idt

C

Cc

u

u

 

                                              



;

1

RC



u

RC

iR

C

i

dt

du

R



 

                                            



dt

du

dt

du

RC

u

u

R

1

1



2



                                     



(7.1) 

bo’ladi, bunda  τ = RC – zanjirning vaqt doimiysi deyiladi. 

Bundan  ko’rinadiki,  RC-zanjir  u

R

<

C

  bo’lganda,  va  zanjirning  vaqt 



doimiysi  τ  signal  davomiyligi    t

i

  dan  ancha  kichik  τ<



i

  bo’lganda 

differentsiallovchi zanjir bo’lar ekan.  

Barqaror      rejimdagi  garmonik  ta’sir  uchun  RC-zanjir  (7.1,b-rasm) 

kompleks uzatish funktsiyasi quyidagicha bo’ladi: 

 


               

 


 

 


 

 


.

1

1



2

2













j

e

H

j

j

RC

j

RC

j

j

U

j

U

j

H





                            (7.2) 

Bunda 

T

RC

















;

1



;

1

;



1

bo’lgandagi 



RC-

DZning kompleks uzatish funktsiyasi quyidagicha bo’ladi: 

              

 


 

 


 

 


,

1

2



w

j

e

H

RC

j

j

U

j

U

j

H







                                  (7.3) 

bunda     

 


 

 










RC

j

U

j

U

H

1

2



 zanjirning AChTdir; 

              

 

0

90



2





 esa, zanjirning FChT. 

Passiv  RC-DZning  kamchiligi  shundaki,  barcha  talablarga  javob 

beruvchi differentsiallash amalini bajarish uchun juda kichik vaqt doimiysi  τ 

=  RC  bo’lishi  talab  etiladi,  oqibatda,  sig’im  S  ning  miqdori  juda  kichik 

bo’lishiga,  differentsiallanuvchi  singalning  katta  kuchsizlanishiga  va  katta 

xatoligiga olib keladi. 

Operatsion kuchaytirgichli (OK) aktiv DZ ancha kichik 

differentsiallash xatosiga ega (9.2,a-rasm).   

7.2-rasm. OKli aktiv DZ 

Printsipial sxemasi - a) va operator sxemasi - b

Operator  uzatish  funktsiyasini  almashtirish  sxemasidan  (7.2,b-rasm) 

olamiz 

                                    



,

)

1



(

)

(



2

1

1



Y

Y

Y

p

H

a







                                           (9.4) 

bunda  


 OKning kuchlanish bo’yicha kuchaytirish koeffitsienti; 



           





R



G

Y



Y

1

;



2

1

DZ shoxobchalari operator o’tkazuvchanligi. 



OKli  aktiv  RC-DZning  operatsion  uzatish  funktsiyasi  quyidagi  ifoda 

bilan aniqlanadi 

                              

.

)



(

)

(



)

1

(



)

(

2



1

p

F

p

F

G

Cp

Cp

p

H

a







                                      (7.5) 

7.2,a-rasmda keltirilgan zanjirning tavsifiy tenglamasi  

   


                                       

 


;

0

2





p

F

  





.

0

G

1

Cp





 

Bu tavsifiy tenglamaning ildizi quyidagicha aniqlanadi 

                              

.

1

1



1

RC

G

C

p







 

Agar 


5

10



  bo’lsa,  aktiv  differentsiallovchi  RC-zanjirning  vaqt 

doimiysi 


                             









1

1



1

1

RC



p

a

 

passiv    RC-zanjirning  vaqt  doimiysidan  ancha  kichik  bo’ladi  τ

a

<<τ.  (7.5) 

ifodadan shuni ko’rish mumkinki, 





 bo’lganda aktiv (9.2,a-rasm) DZning 

(7.2,a-rasm) kompleks uzatish funktsiyasi  

 

                                       

 






j

CR

j

j

H

a





 

aktiv  DZnikidan  (7.3)  faqat  ishorasi  «minus»  bilan  farq  qiladi.  Bunga  sabab  

inversiyali (elementlari o’rni o’zgartirilgan) OK ishlatilganligidir. 

Shuni  ta’kidlash  zarurki,  OKli  aktiv  DZ  (7.2,a-rasm)  kuchlanishning 

kuchaytirish  koeffitsienti  juda  katta  (μq10



5

-10

6

)  va  OKning  kirish  qarshiligi 

yuqori (R

vx

q1…3 MOm) bo’lishi sharti sababli uning shovqindan himoyasi past 

bo’lganligi uchun amaliyotda ishlatilmaydi. 

DZning  chiqishidagi  signal  shaklini  aniqlash  zarur  bo’lganda  uning  

kirish klemmalaridagi signaldan vaqt bo’yicha olingan hosilaga mos keluvchi 

grafikni chizish zarur. Buning uchun, kirish kuchlanishi grafigining bir nechta 

nuqtalariga urinma o’tkazib, ular og’ish burchaklari tangensiga proportsional 

bo’lgan oniy qiymatlar grafigini chizish kerak. 

Bunday grafiklar namunasi 7.3-rasmda keltirilgan. 

 

  

 



 

 

 



 

 

 



 

7.3-rasm. Kirishdagi kuchlanishlar 

1

u

 vaqt diagrammasi 

va ularning hosilalari 

2

1



/

u

a du

dt

 


 

Vaqt doimiysi  



 qRC qiymatlari turli bo’lgan passiv DZ (7.1-b rasm) 

kirishiga  bir  qutbli  to’g’ri  burchakli  impulslar  davriy  ketma-ketligi 

ko’rinishidagi kuchlanish u

1

 berilgandagi chiqish klemmasi kuchlanishlari  u



2

 

7.4-rasmda keltirilgan. 



u



u



1

 

а) 



u

u



1

 



b) 



u



u



1

 

v) 



 Impuls texnikasida 

  t



u

 bo’lgandagi (7.4-rasmga qarang) bo’lgandagi 

ish  

 

7.4-rasm.   S=50 nF    va   R =  (0,5; 1; 1,5; 2)  kΩU =1 V va f =1 



kHz bo’lgandagi DZning kirish  u

1

 va chiqish  u



 kuchlanishlari vaqt 

diagrammalari 

Birinchi  holda  DZ  to’g’ri  burchakli  impulslarni  qisqa  bipolyar 

impulslarga  aylantirish  uchun  xizmat  qiladi.  Ikkinchi  holda  DZ  ajratuvchi 

zanjir bo’lib xizmat qiladi. 



2. Dastlabki hisoblashlar 

 

2.1.  Berilgan  boshlang’ich  ma’lumotlar  varianti  (7.1-jadval)  asosida 

quyidagilarni hisoblang: 

a) vaqt doimiysi 

/ 20 1/ 20 f

 



ni, bunda fq2kHzτq1G’10·20000)q5·10

-



s.  



  b) rezistor qarshiligi Rq

G’Cni, Cning qiymati 7.1-jadvaldan olinadi. 



                                                                                                               

Differentsiallovchi passiv RC-zanjir sig’imlarining parametrlari 

7.1-jadval 

Var. № 









10 


11 

12 


SnF 

10  15 



20 

25  30 


35 

50 


60 

70 


80 

100 


 

2.2. Agar kirishdagi kuchlanish:  



a) sinusoidal;  

b) to’g’ri burchakli impulslar ketma-ketligi ko’rinishida; 

v) uchburchak shaklidagi bipolyar impulslar bo’lsa, ideal DZ (7.2-rasm) 

chiqishidagi kuchlanishning taxminiy ko’rinishini chizing. 

 


3. Ishni bajarish tartibi  

3.1.  Kirishida sinusoidal kuchlanishi bo’lgan passiv differentsiallovchi 

RC-zanjining tadqiqoti 

3.1.1. 7.5-rasmda keltirilgan sxemani yig’ing. 

 

7.5-rasm. Passiv differentsiallovchi 



RC – zanjirning tadqiqoti sxemasi 

3. 1.2. Dastlabki hisobda olingan R qarshilikning qiymatini o’rnating. 

Garmonik  (sinusoidal)  kuchlanish  generatori  G1  ni  va  ostsillografni  yoqing. 

Generator    G1  chastotasini   

2

f

kHz

  va  chiqishdagi  kuchlanishni 



1

1

U



V

o’rnating. 



Ostsillografning  «razvertkasi»,  sinxronizatsiyasi  va  kuchaytirish 

tezligini sozlash yo’li bilan kirish kuchlanishi u



1

 va chiqish kuchlanish u



ning 


ostsillogrammalarini  tekshirish  uchun  qulay  bo’lishi  va  qo’zg’almasligiga 

erishing.  Ostsillograf  ekranidan  (katak  qog’ozga)  kirishdagi  u



1

(t)  va 

chiqishdagi u



2

(t) kuchlanishilarning ostsillogrammalarini chizib oling. V1 va 

V2 


voltmetrlar 

yordamida 

D3ning 

kirishidagi 



va 

chiqishidagi 

kuchlanishlarning ta’sir  qiymatlarini o’lchang. Fazometr yordamida kirish va 

chiqish  kuchlanishlar  orasidagi  faza  φ    burchagini  o’lchang.  O’lchov  

natijalarini  9.2-jadvalga  kiriting.  Kirishdagi  va  chiqishdagi  kuchlanishlar 

orasidagi fazalar farqiga e’tibor  bering. Sifatli differentsiallashda bu fazalar 

farqi 90

 ga yaqin. 



3.1.3.  Rezistor  R  ning  qarshiligini  5  marta  kamaytiring.  Bunda 

chiqishdagi  kuchlanish  qiymati  kamayadi,  differentsiallash  sifati  ortadi. 

Kirishdagi va chiqishdagi kuchlanishlarning ostsillogrammalarini chizing. V1 

va V2 voltmetrlar va fazometrning ko’rsatkichlarini 7.2-jadvalga kiriting.   

3.1.4.  Hisoblangan  qarshilik  R  ning  qiymatini  5  marta  kamaytiring, 

kirishdagi va chiqishdagi kuchlanishlarning ostsillogrammalarini chizib oling. 

V1, V2 voltmetrlar va fazometrning ko’rsatishlarini 7.2-jadvalga kiriting. 

                                                                                                                 

                                                                                                                9.2-

jadval 


 

R, kΩ 


U

1

, V 



U

2

, V 



U

2

G’U



φ q ψ


A

- ψ


V

q

 



 ψ

u2

- ψ



u1

, grad 


RG’5 

 

 



 

 

 



 

 



 

 

 



5R 

 

 



 

 

 



3.2. Kirish kuchlanishi to’g’ri burchakli impulslarning davriy 

ketma-ketligi ko’rinishida bo’lgan passiv differentsiallovchi  RC-zanjir 

tadqiqoti 

 

fazometr 



ossillograf 

3.2.1. Sxemasi 7.6-rasmda keltirilgan zanjir chizmasini chizing. 

7.6-rasm. Impulsli ta’sir  ostidagi  RC-D3 sxemasi tadqiqoti 

 

3.2.2.  Sxema  kirishiga  to’g’ri  burchakli  impulslarning  musbat  ketma-



ketligi  generatorini  ulang.  Generator  “DLIT”  rezistori  yordamida 

o’zgartiriluvchi,  200  mks.dan  1000  mks.  gacha  bo’lgan  oraliqda,  uzunligi 

/ 2

u

t

T

  bo’lgan  to’g’ri  burchakli  musbat  impulslarni  ishlab  chiqaradi. 



Impulslar  amplitudasi 

1

0 1, 5



U

V

 


  oraliqda sozlanadi.  Generatorning  chiqish 

qarshiligi 5,0  Om.  Generator  chiqishi 30 sekunddan ko’p bo’lmagan vaqtga 

qisqa tutashuvdan himoyalangan. 

3.2.3.  Generator  chiqishida  davomiyligi   

250

.

u



t

mks

  (



2



kFz 

chastotaga mos keladi) va amplitudasi 

1

1

U



V

 bo’lgan kuchlanishni o’rnating. 



 

3.3. Kirish kuchlanishi bipolyar arrasimon impulslarning davriy ketma-

ketligi ko’rinishida bo’lgan passiv differentsiallovchi  RC-zanjir 

tadqiqoti 

3.3.1.  7.6-rasmdagi  sxemada  musbat  to’g’ri  burchakli  impulslar 

kuchlanishi manbaini bipolyar arrasimon impulslar kuchlanishi manbai bilan 

almashtiring. Natijada 7.7-rasmda keltirilgan sxema hosil bo’ladi. 

 

7.7-rasm. Musbat bipolyar uchburchakli kuchlanish 



ta’siridagi  RC-DZ tadqiqotining sxemasi 

Bu  generator  0 



V

ga  nisbatan  simmetrik  arrasimon 

1

U

  kuchlanishni 

ishlab chiqaradi. U 1,5 

V

 kuchlanishli sozlanmaydigan amplitudaga ega. 

Arrasimon  kuchlanishning  qiyaligi  o’zgaruvchan  rezistor  «DLIT» 

yordamida  o’zgartiriladi.  Genratorning  chiqish  qarshiligi  1000  Ω.  Chiqish 

klemmalari qisqa tutashuvdan chegaralanmagan davomiylikda himoyalangan. 

Manbaning ichki qarshiligini hisobga olish uchun R qarshilik dastlabki hisob 

natijasida  olingan  qarshilikdan 1000  Ω  ga  kichik  bo’lishi  kerak. Ostsillograf 

ekranidan D3  kirishidagi va chiqishidagi kuchlanish grafiklari u



1

(t) va u

2

(t)ni  

3.1 bandda ko’rsatilgan 3 ta R-1000  qarshilik qiymatlarida chizib oling. 



 

3.4. Qo’shimcha topshiriq 

 

Aktiv differentsiallovchi RC-zanjir tadqiqoti 

ossillograf 

ossillograf 


7.6-rasmda  keltirilgan  sxemani  yig’ing.  Sig’im  S  va  qarshilik  R

 

ning 



qiymatlarini dastlabki hisoblash natijalaridan oling.

 

 



        7.6-rasm. ARC-DZ tadqiqotining sxemasi 

Manbadan  kelayotgan  kirishidagi  sinusoidal  kuchlanishi  G1  U



1

q0,5V 

bo’lgan  aktiv  DZning  kirish  va  chiqish  kuchlanishlari  tasvirini  ostsillograf 

ekranidan chizib oling. Bunda har gal teskari bog’lanishdagi  R qarshilikning 

qiymati  2  martadan  oshiriladi  yoki  kamaytiriladi.  Yuqoridagi  R  ning  barcha 

o’zgartirilishlarida  aktiv  DZ-zanjirning  chiqish  kuchlanishlari  shakli 

o’zgarmasligiga va kirish va chiqish kuchlanishlari orasidagi faza burchaklari 

90

0  


bo’lishiga e’tibor berish zarur.    

 

4. Tadqiqot natijalarini qayta ishlash 

4.1. D3ning kirishidagi u



1

 va chiqishidagi u



2  

kuchlanishlar grafiklarini 

taqqoslang. 

4.2.  Barcha    xolatlar    uchun    differentsiallash    sifati    koeffitsientini 



QqTG’

  hisoblang.  Bunda  Tq1G’f;  fq2  kHz.  Barcha  grafiklarda 



Q

ning 


qiymatlarini ko’rsating. 

 

4.  Hisobotning tarkibi 

4.1.  Ishning nomi va maqsadi. 

4.2.  Tekshirilayotgan 

zanjirlar 

sxemalari 

va 

elementlarining 



parametrlari. 

4.3.  Dastlabki hisoblash natijalari. 

4.4.  Tekshirilayotgan  zanjir  kirishidagi  va  chiqishidagi  kuchlanish 

grafiklari. 

4.5.  O’lchov va hisob natijalari bo’yicha xulosalar. 

 

ossillograf 



6. Nazorat savollari 

6.1. DZ kirishiga to’g’ri burchakli impulslar ketma-

ketligi shaklidagi u

kirish kuchlanishi ulangan.  

 

Differentsiallash  sifati  bilan  chiqishdagi  signal 



orasida moslikni aniqlang. 

Differentsiallash sifati:                       Chiqishdagi signal: 

  

1.Ideal 


           2.Qoniqarli 

           3.Qoniqarsiz 

 

Javob variantlari:  



A)  1-a;2-b;3-d.  B)  1-d;2-v;3-g.  V)  1-b;2-v;3-g.  G)  1-b;2-a;3-d.  D)  1-g;2-

d;3-a. 


 

 6.2. 


Quyida 

keltirilgan 

impulslarni 

CR-DZda 

qoniqarli 

differentsiallash uchun zarur bo’lgan 

 ning qiymatini tanlang  



Javob variantlari:  

A)

.



10ms



; B)

.

100ms



; V)



.

15ms



; G) 



.

1

,



ms



; D)

.

1ms





 

6.3.  Qoniqarli  differentsiallashni  ta’minlaydigan 

kirish impulsi uzunligi t

u

 bilan quyidagi zanjir vaqt doimiysi  



τ q RC  orasidagi  

bog’lanish qiymatini ko’rsating. 

Javoblar: A) RC



 t



u

.  B) RC



 t



u

V) RCq t

u



 G) RC



 t



u

D) RC



 t



u

 

6.4.  Davri  Tq5



.

ms

  va  davomiyligi  t



u

q2,5


.

ms

ga  teng 

bo’lgan  to’g’ri  burchakli  impulslar  ketma-ketligi  kiruvchi 

kuchlanish  sifatida  berilgan,  RL-zanjir  differentsiallovchi 

bo’lishini ta’minlaydigan 

 q RL qiymatini ko’rsating. 



Javoblar variantlari: 

A.

.



5

,

ms



;  B.



.

5ms



;  V.



.

10ms



;  G.



.

25ms



 ; D.



.

5

,



2

s



 

 



6.5. Agar Rq1 bo’lsa, kirish kuchlanish P-simon (Tq2

.

ms

, t

u

q1

.



ms

bo’lgan  RL-  zanjiri  differentsiallovchi  bo’lishi  uchun  zarur  bo’lgan  L  ning 



qiymatini ko’rsating. 

 

DZ sxemasi 



impuls 

P-simon kirish kuchlanishi                  RL- zanjiri 

Javoblar variantlari: 

A. 1Hn;   B. 10 Hn;   V. 0,5 Hn;   G. 10mHn;   D. 0,2 Hn. 

 

6.6. Kirish kuchlanish u

1

 sinusoidal (davri Tq2



.

ms

) bo’lgan RL-zanjiri 

differentsiallovchi bo’lishi uchun induktivlik qiymati  Lq20 mHn bo’lgandagi 

Rning qiymatini ko’rsating. 

Javoblar variantlari:  

A) 1 Ω;  B) 10 Ω;  V) 1 kΩ;     

G) 20 Ω;    D) 15 Ω

 

6.7. Ushbu u



1  

signal ideal 

differentsial-langanda chiqish 

kuchlanishi   u



2  

 ning grafigini 

ko’rsating. 

 

 



 

 

 



 

 

 



Javoblar variantlari:  

A) a-rasmdagidek;  B) b-rasmdagidek; 

             V) v-rasmdagidek;  G) g-rasmdagidek;    D) barcha  rasmdagidek. 

 

6.8. RC-zanjir qarshiligi Rq10  va sig’imi Sq1 nF bo’lsa, zanjir kirish 



u



 

kuchlanishining 

quyida 

berilgan 



qanday 

shakllarida 

signal 

differentsiallanmaydi? 



 

Javoblar variantlari: 

 

6.9. Qarshiligi Rq10  va sig’imi Sq1 nF bo’lgan RC-zanjir kirish u



sinusoidal kuchlanishi davrining qanday qiymatlarida signal eng yuqori sifat 

bilan differentsiallanadi? 


 

Javoblar variantlari: 

A) Tq1 mks; B) Tq1 ms; V) Tq10 mks; G) Tq5 mks; D) Tq1 s

 

6.10. Ideal DZning kirish kuchlanishi u



1   

rasmda keltirilgandek bo’lsa, chiqish kuchlani-

shining u

2

  shaklini aniqlang.  

 

Javoblar variantlari: 



 

 

 



 

 

7 - LABORATORIYA ISHI (2 QISM) 

 

INTEGRIALLOVCHI ELEKTR ZANJIRLARINI TADQIQ ETISH 

 

Ishning  maqsadi:  -passiv  va  aktiv  integrallovchi  zanjirlarning  (IZ) 

amaliyotda uchraydigan sxemalarini o’rganish; 

-IZning har xil kirish kuchlanishlari va elementlari parametrlarida zanjir 

chiqishidagi signallar shakllarini eksperimental tekshirish. 

 

1. Nazariy ma’lumotlar  

 

Zamonaviy  telekommunikatsion  tizimlari,  impuls  texnikasi,  hisoblash 



texnikasi va boshqa sohalarda shunday chiziqli elektr zanjirlari (ChEZ) keng 

qo’llaniladiki, ularning chiqish klemmalaridagi u



2

(t) signallar ularning kirishi 

kuchlanishidan u

1

(t) olingan integralga proportsional bo’ladi 

   

                                              

dt

t

u

k

t

u

)

(



)

(

1



2



bunda  


k

proportsionallik koeffitsienti. 

Bunday ChEZ integrallovchi zanjirlar deb ataladi.  

Aksariyat  ketma-ket  ulangan  rezistor  va  kondensatordan  (7.1,a-rasm) 

iborat bo’lgan passiv IZ qo’llaniladi. Chiqish kuchlanishi u



kondensator S dan 

olinadi.    


 

7.1-rasm. Passiv IZ sxemalari: aRC-zanjir; bRL-zanjir 

 

7.1,a-rasmda  keltirilgan  RC-zanjirning  uzatish  funktsiyasi  quyidagi 



shaklga ega 

                                           

)

(



)

(

1



1

/

1



/

1

)



(

)

(



)

(

2



1

1

2



p

F

p

F

RCp

Cp

R

Cp

p

U

p

U

p

H





     (7.1) 

 

IZning tavsifiy tenglamasi  



                                            

0

1



)

(

2



 RCp



p

F

 

                                           

bitta ildizga teng 

 

,

1



1

1







RC

p

 

bunda                    

                                            τ q RC  -  zanjirning vaqt doimiysi. 

Qoniqarli  integrallashni  amalga  oshirish  uchun  zanjirning  integrallash 

doimiysi impuls davomiyligidan juda katta bo’lishi zarur, ya’ni 

 

                                





qRC>>t

i



 

bunda  t



i

 – kirish signalining davomiyligi. 

Vaqt doimiysi 



 q RC  yoki 



 q L G’R  qancha katta bo’lsa, integrallash 

aniqligi shuncha yuqori bo’ladi. Ammo,  vaqt doimiysi juda ham katta bo’la 

olmaydi, chunki bunda chiqish kuchlanishi juda kichik qiymatga aylanadi. 7.2-

rasmda  IZning  kirish  klemmalariga  to’g’ri  burchakli  musbat  ishorali  yakki 

kuchlanish  (7.2,a-rasm)  va  bipolyar  to’g’ri  burchakli  signal  (7.2,b,v-rasm) 

berilgandagi kirish u



va chiqish u



2 

signallarining grafiklari keltirilgan.  

 

7.2-rasm. Passiv va aktiv integrallovchi zanjir kirish u



va chiqish u



2 

kuchlanishlari diagrammalari 

 


Kompleks shakldagi kuchlanini integrallashga kompleks kuchlanishning  

j



  qiymatga  bo’linishi  mos  keladi,  shuning  uchun  ixtiyoriy  to’rtqutblik 

quyidagi ifoda shartini bajarsa, u integrallovchi zanjir bo’ladi 

 

                                  U



2

(jω)≈U

1

(jω)G’j  

 

yoki, boshqacha shaklda keltirganda 

  

                                   H(j)





U

2

(jω)G’U

1

(jω)q1G’j q (1G’ω) exp(-90 

0

). 



10.1,a-rasmdagi zanjir uchun  

                    

.

e

)

(

H

RC

j

1

1

)

p

(

H

)

j

(

H

)

(

j

j











              

(7.2) 


Demak,  ideal  IZ    H(



)



1G’



      amplituda-chastotaviy  tavsifiga  ega 

bo’lishi yoki 

             



RC>>1   yoki   f >>(1G’2)



RCq(1G’2)



qf





G’2π           (7.3) 

tengsizlik bajarilishi zarur.  

  

 

7.3-rasm. Passiv integrallovchi RC-zanjirlarning AChT 



(Rq100 kΩ, Cq50 nF, τq5ms., f



q1G’τ q200Hz

 

Integrallovchi RC-zanjir FChTdan (7.1,a-rasm) shu ko’rinadiki,   f q f



0

 q     

q 1G’ τ q 1G’RCq200 Hz. chastotada va kuchlanishni uzatish koeffitsienti H(f

0



q qU

2

G’U

1

q0,155 bo’lganda kirish va chiqish kuchlanishlari orasidagi fazalar 

farqi  φ(f



0

) q 80, chastota ikki marta f q 2f

0

 q 400 Hz. ortgandagi va kuchlanishni 

uzatish koeffitsienti H(2f



0

) qU

2

G’U

1

q0,08 bo’lgan holatda fazalar farqi φ(2f

0



q  85

  va  integrallash  sifati  anchagina  yuqori.  Kuchlanishning  o’n  marta 



kuchsizlanishi  esa  chastota  fq300  Hz.da  va  fazalar  farqi  φ  q  83

bo’lganda 

ko’riladi.  Bundan  shunday  xulosa  chiqarish  mumkinki,  berilgan  passiv 

integrallovchi RC-zanjirda berilgan chastota f uchun vaqt doimiysi 



 ni aniqlash 

uchun ikkinchi variantni tanlaymiz. Buning uchun   



                                    f q 2f

0

q2G’τ, 

undan                          



 q 2G’fq2T.                                                    (7.4)                  

 

Ushbu  holatda  IZning  chiqishidagi  kuchlanish  kirishdagiga  nisbatan       



U



G’U

2

 q 12,5 marta kichik bo’ladi. 

IZlarni kirish  signallariga nisbatan davomiyligi kattaroq va frontining 

qiyaligi kichikroq bo’lgan chiqish signallarini olish uchun ishlatiladi. Bunday 

zanjirlar  turli  funktsiyalarni  bajaradi.  Masalan,  impuls  shovquni  ta’sirini 

kamaytirish  imkonini  beradi,  uzunligi  bo’yicha  farq  qiladigan  signallarni 

amplitudasi bo’yicha farq qiladigan signallarga aylantirib beradi va h.k. Qisqa 

impulslar  ta’sir    qilganda  kondensator  to’liq  zaryadlanishga  ulgurmaydi, 

davomiyligi  katta  bo’lgan  ta’sirda  esa  –  ulguradi,  shu  sababli  zanjir 

chiqishidagi kuchlanishlar orasida farq yuzaga keladi. (7.3-rasm). 

Passiv  IZlar  kichik  aniqlikka  ega  bo’lishi  sababli,  analog  texnikasi 

amaliyotida  invertorlovchi  operatsion  kuchaytirgich  (OK)  va  RC-zanjirlar 

asosida qurilgan aktiv integrallovchi zanjirlar (AIZ) qo’llaniladi. 

Invertorlovchi  OK  asosida  qurilgan  IZning  printsipial  sxemasi  7.4-

rasmda keltirilgan. 

 

7.4-rasm. OK asosidagi aktiv IZ sxemasi 



 

 

7.5-rasm.  IZ yordamida  amplitudali modulyatsiyalangan to’g’ri 



burchakli impulslarning o’ramasini ajratib olish 

ARC  integratorning  operatsion  uzatish  funktsiyasi  (7.3-rasm)  quyidagi 

ko’rinishda bo’ladi 

   

                 

.

)

p

(

F

)

p

(

F

1

RCp

)

1

(

)

p

(

U

)

p

(

U

)

p

(

H

2

1

1

2







                                 (7.5) 

Tavsifiy tenglamasi F



2

(p)q0, ya’ni 

        


                    (1Q



)RCpQ1q0 



>>1 va p



1G’



  quyidagi ildizlarga ega  

   


p

1

q -1G’(1Q



)RCq-1G’(1Q



)



Bundan shuni ko’rish mumkinki, OKni qo’llash natijasida vaqt 

doimiysi  



  marta ortar ekan, ya’ni  



a



q1G’



 p



1



 



 



OKda  



  ning qiymati birnecha ming birlikni tashkil etganligi sababli, 



passiv  IZ  ma’lum  aniqlikda  bajarilayotgan  integralanish  oralig’i,  OK 

qo’llaganda keskin ortadi.  

Bunday IZning chiqish klemmalaridagi kuchlanish quyidagi ifoda bilan 

anqlanadi 



                     

2

1



0

1

( )



(0).

t

C

u

u t dt

u

RC

 




                                               (7.6) 

Tenglamaning  o’zgarmas  tashkil  etuvchisi  u

C

(0)  –  sig’imdagi 

boshlang’ich  kuchlanish  bo’lib,  tq0  dagi  boshlang’ich  shartni  ifodalaydi. 

Maxsus  usullar  yordamida  ixtiyoriy  boshlang’ich  shartlarni  amalga  oshirish 

mumkin. Bundan buyon  u



C

(0) q 0 deb qabul qilamiz. 

Agar  kirish  kuchlanishi  o’zgarmas 

 

1

u t



U

const

 


  bo’lsa,  chiqish 

kuchlanishi quyidagi ifoda yordamida aniqlanadi 

  

,

)



(

2



t

U

RC

t

U

t

u



                                         (7.7) 

ya’ni chiqish signali vaqt bo’yicha chiziqli ortib boradi (7.2,a-rasm). Shuning 

uchun  ko’rilayotgan  sxema  chiziqli  ortayotgan,  chiziqli  pasayyotgan  yoki 

arrasimon kuchlanishlar uchun yaroqli bo’ladi (7.2,b-rasm). 



 

2. Dastlabki hisoblashlar 

Kirishiga  amplitudasi  U



 

q  1V,  davomiyligi  t

i

q250ms.    bo’lgan  to’g’ri 

burchakli impulslarning davriy ketma-ketligi (7.2-rasm) ta’siridagi passiv RC-

zanjir (7.2,a-rasm)chiqishidagi 

вых

u

 kuchlanishni hisoblang. Sig’im qiymatini 

7.1,a-jadvaldan tanlang. 

                                                                                                             



Integrallovchi passiv RC-zanjir sig’imlarining parametrlari 

                                                                                                         7.1,a-jadval 

Var. № 









10 


11 

12 


SnF 

10 



15 

20 


25 

30 


35 

50 


60 

70 


80 

100 


         

Agar    fq2kHz., 

3

2

2



2 / 2000

1 10


.

Т

f

s





 

,  va  Sq50  nF  bo’lsa, 

qarshilik Rning qiymati (7.4) shartdan aniqlanadi 

3

9



1 10

20

,



50 10

R

k

С







 

RC-zanjir  (7.1,a-rasm)  chiqish  kuchlanishi 



u

t

0



vaqt  oralig’ida  quyidagi 

ifoda yordamida hisoblanadi 



u

vo’x 

q U(1- exp(-tG’τ)). 

Vaqt t > t



i

 bo’lganda  passiv RC-zanjir chiqish kuchlanishi quyidagi ifoda 

yordamida hisoblanadi  

                 u

vo’x 

q U(1- exp(-t

i

G’τ))exp(-(t-t

i

)G’τ). 

Hisoblash natijalari 7.1-jadvalga kiritiladi 

7.6-rasm. Musbat to’g’ri burchakli impulslar ketma-ketligi 


 shaklidagi kirish kuchlanishining grafigi 

 

Dastlabki hisoblashlar natijalari  



7.1-jadval  

0,2 t



u

  0,4 t



u

  0,6 t



u

 

t



u

 

1,2 t



u

  1,4 t



u

  1,6 t



u

 

t



u

 

tms. 

50 


10 

150 


250 

300 


350 

400 


500 

u

2

, V 



(ris. 7.2,a

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

u

2

, V 



(ris. 7.4) 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

Hisoblashlar  natijalari  bo’yicha  RC-  integrallovchi  zanjir  kirish  va  chiqish 



kuchlanishlari grafigini chizing. 

 

3. Ishni bajarish tartibi 



3.1. Sinusoidal kuchlanish bo’lgandagi passiv RC-zanjir tadqiqoti 

 3.1.1. 7.7-rasmda keltirilgan sxema bo’yicha zanjirni yig’ing. 

 

 

7.7-rasm. Integrallovchi passiv RC-zandir tadqiqoti sxemasi 



3.1.2.  Rezistor  R  qarshili  qiymatini  dastlabki  hisoblashlarda 

aniqlangandan  600  Ω.  miqdorga  kamroq  qilib  o’rnating.  Bu  kamaytirish  G2 

garmonik kuchlanishlar generatori ichki qarshiligini (uning miqdori 600 Ω.ga 

teng) e’tiborga olish uchun zarurdir. G2 garmonik (sinusoidal) kuchlanishlar 

generatorini  ostsillografga  ulang.  G2  generator  kuchlanishini  i  U

1

q5V

chastotasini  fq2  kHz.  Qiymatlariga  o’rnating.  Ostsillografning  «razvertkasi», 

sinxronizatsiyasi va kuchaytirish tezligini sozlash yo’li bilan kirish kuchlanishi 

u

1

 va chiqish kuchlanish  u



ning ostsillogrammalarini tekshirish uchun qulay 

bo’lishi va qo’zg’almasligiga erishing. Ostsillograf ekranidan (katak qog’ozga) 

kirishdagi  u



1

(t)  va  chiqishdagi  u

2

(t)  kuchlanishilarning  ostsillogrammalarini 

chizib  oling.  V1  va  V2  voltmetrlar  yordamida  I3ning  kirishidagi  va 

chiqishidagi kuchlanishlar ta’sir  qiymatlarini o’lchang. Fazometr yordamida 

kirish va chiqish kuchlanishlar orasidagi faza φ  burchagini o’lchang. O’lchov  

natijalarini  7.2-jadvalga  kiriting.  Kirishdagi  va  chiqishdagi  kuchlanishlar 

orasidagi fazalar farqiga e’tibor  bering. Sifatli integrallashda bu fazalar farqi 

90



 ga yaqin. 



3.1.3.  Rezistor  R  ning  qarshiligini  5  marta  kamaytiring.  Bunda 

chiqishdagi kuchlanish qiymati ortadi, integrallash sifati pasayadi. Kirishdagi 



va  chiqishdagi  kuchlanishlarning  ostsillogrammalarini  chizing.  V1  va  V2 

voltmetrlar va fazometrning ko’rsatkichlarini 7.2-jadvalga kiriting.   

3.1.4.  Hisoblangan  qarshilik  R  ning  qiymatini  5  marta  ko’paytiring, 

kirishdagi va chiqishdagi kuchlanishlarning ostsillogrammalarini chizib oling. 

V1, V2 voltmetrlar va fazometrning ko’rsatishlarini 7.2-jadvalga kiriting. 

7.2-jadval  

 

R, kΩ 


U

1

, V 



U

2

, V 



U

2

G’U



φ q ψ


A

ψ



V

q

 



q ψ

u2



ψ

u1

, grad 



RG’5 

 

 



 

 

 



 

 



 

 

 



5R 

 

 



 

 

 



 

 

3.2. Kirish kuchlanishi to’g’ri burchakli impulslarning davriy ketma-

ketligi ko’rinishida bo’lgan passiv integrallovchi  RC-zanjir tadqiqoti 

 

3.2.1. Sxemasi 7.8-rasmda keltirilgan zanjir chizmasini chizing.   



7.8-rasm. Impulsli ta’sir  ostidagi  RC-I3 sxemasi tadqiqoti 

3.2.2.  Sxema  kirishiga  to’g’ri  burchakli  impulslarning  musbat  ketma-

ketligi  generatorini  ulang.  Generator  “DLIT”  rezistori  yordamida 

o’zgartiriluvchi, 200 mks.dan 1000 mks. gacha bo’lgan oraliqda, davomiyligi 

/ 2

u

t

T

  bo’lgan  to’g’ri  burchakli  musbat  impulslarni  ishlab  chiqaradi. 



Impulslar  amplitudasi 

1

0 1, 5



U

V

 


  oraliqda sozlanadi.  Generatorning  chiqish 

qarshiligi 5,0 Ω. Generator chiqishi 30 sekunddan ko’p bo’lmagan vaqtga qisqa 

tutashuvdan himoyalangan. 

3.2.3.  Generator  chiqishida  davomiyligi   

250

.

u



t

mks

  (



2



kFz 

chastotaga mos keladi) va amplitudasi 

1

1

U



V

 bo’lgan kuchlanishni o’rnating. 



3.1  bandda  bajarilgan  tajriba  ishlaridagiga  o’xshash  eksperimental 

tadqiqotlarni o’tkazing.  

3.2.3.  Generator  chiqishida  davomiyligi   

250


.

u

t

mks

  (



2



kFz 

chastotaga mos keladi) va amplitudasi 

1

1

U



V

 bo’lgan kuchlanishni o’rnating. 



3.3. Arrasimon bipolyar impulslar davriy ketma-ketligi ta’siri ostidagi  

RC - IZ tadqiqoti 

 

3.3.1.  7.8-rasmdagi  sxemada  ko’rsatilgan  to’g’ri  burchakli  musbat 

impulslar  kuchlanish  manbai  o’rniga  bipolyar  arrasimon  impulslar 

kuchlanishining  manbaiga  almashtiramiz.  Natijada  7.9-rasmda  keltirilgan 

sxema hosil bo’ladi. 

 

7.9-rasm. Arrasimon bipolyar impulslar davriy ketma-ketligi ta’siri ostidagi  



RC-IZ sxemasi tadqiqoti 

 

Bu  generator  koordinata  boshiga  nisbatan  simmetrik,  amplitudasi 



1,5V, sozlanmaydigan arrasimon u

1

(t) kuchlanish ishlab chiqaradi. Arrasimon 

kuchlanishning  tikligi    «DLIT»    o’zgaruvchan  rezistor  yordamida 

o’zgartiriladi.  Generatorning  chiqish  qarshiligi  1000  Ω.  Chiqish  klemmalari 

qisqa  tutashuvdan  davomiyligi  chegaralanmagan  holda  himoyalangan. 

Manbaning ichki qarshiligini hisobga olish uchun R qarshilik dastlabki hisobda 

olingandagiga nisbatan 1000 Ω kichik bo’lishi lozim. Ostsillograf ekranidan IZ 

kirishidagi  u

1

(t)  va  chiqishidagi  u

2

(t)  kuchlanishlar  grafiklari    Rq1000Ω  

qarshilikning 3.1 – bandda ko’rsatilgan uchta qiymati uchun chizib oling. 



 

4. Hisobotning tarkibi 

4.1.  Ishning nomi va maqsadi. 

4.2.  Tekshirilayotgan zanjirlar sxemalari. 

4.3.  7.1-jadval  va   

 

2

( )



ЧИК

u t

u

t

  grafigi  shaklidagi    dastlabki 



hisoblash natijalari. 

4.4.  O’lchovlar sxemalari. 

4.5.  Tekshirilayotgan zanjir kirishidagi 

1

( )



u t

 va chiqishidagi 

 

1

u t



 

kuchlanishlar grafiklari. 

4.6.  O’lchov va hisob natijalari bo’yicha xulosalar. 

 

5. Nazorat savollari 

 

5.1. Elektr integrallovchi zanjir deb nimaga aytiladi? 



          5.2. Passiv integrallovchi zanjir sxemasini tasvirlang va u o’zining 

funktsiyasini yaxshi bajaradigan shartini yozing. 

5.3.Operatsion 

kuchaytirgichda 

soddalashtirilgan 

aktiv 


integrallovchi zanjir sxemasini tasvirlang va uning hossalari ni tushintiring. 

5.4. IZda qoniqarli integrallash uchun 



  qiymaimnm tanlang. 


Javob variantlari: A) 100ms.; B) 10ms.;  V) 1µs.;  G) 10µs.; D). 

1ms. 

5.5. Agar Rq1 kΩ  bo’lsa, zanjir qoniqarli integrallovchi bo’lishi 

uchun 5.4 savol b-sxemasi RC-zanjiridagi S sig’imning qiymatini aniqlang. 

 

Javob variantlari: A) 10 µF; B) 10 nF;   V) 1 nF;   G) 1µF;   D) 100 nF. 



5.6.  Induktivligi  Lq20  mHn  bo’lgan  RL-zanjirga  davri  Tq1  ms. 

bo’lgan sinusoidal kirish kuchlanishi berilganda zanjir integrallovchi bo’lishi 

uchun R ning qiymatini qancha bo’lishi zarur? 

Javob variantlar: A) 100Ω;    B) 2Ω;    V) 20Ω;    G) 1;    D) 2

5.7. Soddalashtirilgan  passiv integrallovchi zanjirni ko’rsating. 

Javob variantlari: 



 

 

 



 

 

Download 0.87 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling