Szaporítása jelek hosszú sorok
Don Állami Műszaki Egyetem
Minisztérium „a termelési folyamatok automatizálása”
Módszertani útmutató a laboratóriumi munka №1
„A nyomozás jel terjedési hosszú sorok”
„Adatátvitel az információs és ellenőrzési rendszer”
hallgatók számára speciális 2101
Összeállította: Ph.D. AN Kochetov Ph.D. Nazarenko DV
Megjelent a döntést a Kar módszeres jutalék „Automatizálási és Informatikai”
Értékelő: Ph.D. Semko IA
Vizsgálata szaporítása jelek hosszú sorok
Célkitűzés: megismerkedni az alapvető rendelkezéseket az elmélet a hosszú sorok és fontos következményekkel, valamint hogy vizsgálja meg és írják le a folyamatokat jel terjedése ezen sorokat.
1. távvezetékek. A paraméterek a távvezetékek. Azzal egyenértékű rendszerek.
Vonal továbbítására villamos energia rezgések a forrás (generátor) a fogyasztó (terhelés), az úgynevezett távvezetékek vagy távvezetékek. Szerkezetileg, az átviteli vonal kialakítható számos különböző módon, de a gyakorlatban, például a vonalak gyakran használják úgynevezett kéthuzalos és koaxiális vonalak (ábra. 1).
Ábra. 1. Hosszanti és keresztmetszetei a két-vezetékes
és koaxiális vonalak.
Ha a mérete és alakja a keresztmetszeti vonal, a dielektromos közegben, amelyben el van helyezve, és egy anyagot vezető vonal bármely keresztmetszetének ugyanaz marad, majd a sort nevezzük egységes vagy szabályos. Mint bármely más rendszer fémvezetők, az átviteli vonal van néhány értékek L induktivitás, az R ellenállással, C kapacitás és vezetőképességű G miatt tökéletlensége a környező dielektromos vonalat. Azonban ezeket a paramétereket nem összpontosított minden egyes szakaszában a vonal, és az elosztott teljes hosszában. Ezért, ellentétben a áramkörök koncentrált paraméterekkel, amelynek értékei az L, R, C és G mindig lokalizált illető térben elválasztott elemek távvezetékek áramkörök elosztott paraméterekkel.
A rendszeres távvezetékek értéke L, R, C és G egyenletesen vannak elosztva a vonal mentén. Ezt szem előtt tartva, akkor adjuk meg a lineáris sűrűsége a fenti paraméterek (úgynevezett „hurok beállítások”), amely meghatározza a kapcsolatukat
ahol L - a geometriai vonal hosszát. Ezután minden végtelenül vonalszakasz # 68; annak megfelelő érték x # 68; L, # 68; R, # 68; C és # 68; G lehet kifejezni „chase” Oldalarány.
Ebben ekvivalens áramkör egy infinitezimális vonalszakasz # 68; X lehet képviseli a lánc formájú tartalmazó koncentrált elemek # 68; L, # 68; R, # 68; C és # 68; G (2. ábra) és egy ekvivalens áramkör az egész sort - annak a ténynek köszönhető, hogy bármely részét egy szabályos vonal azonos bármely más részét is - egy kellően nagy számú ilyen egység tartalmazza a kaszkádban. Érdemes megjegyezni, hogy ha egy ilyen elrendezés összeállított koncentrált elemek, a számszerű értékek, amelyek rendre # 68; L, # 68; R, # 68; C és # 68; G, majd alacsony frekvencián ez lesz minden jellemzője egy igazi távvezeték. Ezek a megállapodások az úgynevezett mesterséges vonalak és használják a modern elektronikai berendezéseket.
Ábra. 2. A helyettesítő áramkör egy infinitezimális vonalszakasz # 68; X.
2. A hossza a távvezeték. Differenciálegyenletek hosszú sorok.
A távvezeték tartják sokáig, ha villamos hossza
( # 101; és # 109; -, illetve a permittivitás és áteresztőképességét a közeg, amely bekerül vonal) összehasonlítható, és még inkább, mint a hullámhossz # 108; keresztül továbbított elektromos jel vonal. A legfontosabb jellemzője a hosszú sorban az, hogy egy adott pillanatban az idő feszültség és az áramerősség különböző szakaszai eltérő. Például, egy vonal egy elektromos hossza lel = # 108; / 4, izgatott a szinuszhullám-generátor, azokban az időkben, amikor az egyik vége annak feszültsége nullává válik, a másik eléri maximális (ábra. 3).
Ábra. 3. ábra feszültség összhangban lel = # 108; / 4.
Ez azt jelenti, hogy az elektromos folyamatok a hosszú vonalak mindig nem stacionárius, és ezért a láncok, amelyekben ezeket a sorokat tartalmazza alkotóelemeinek, Kirchhoff egyenletek nem alkalmazhatók. Azonban, egy végtelenül kis részletekben hosszú sorok, amelynek méretei a # 68; x kielégítik azt a feltételt
(Megjegyzendő, hogy ez az állapot a feltétele kvázi-stacionárius) az egyenletek érvényesek, és teszi, hogy viszonylag egyszerű eszközökkel, anélkül, hogy a megoldás, differenciálegyenletek Maxwell, hogy megtudja, a természet a terjedését az elektromos rezgések hosszú sorok.
Sőt, mi társítani a származási síkjára tartalmazó terhelő ellenállás sor Zl. irányítja az x-tengelyen a bal oldalon ez a sík (ábra. 4).
Ábra. 4. bekötése terhelési impedancia Zl.
Feltételezzük, hogy a rész mérete # 68; x, található x távolságban a terhelési vonal, így a teljes áram és feszültség változások ebben a régióban miatt kizárólagosan forgalmazott paraméterek # 68; L, # 68; R, # 68; C és # 68; G (ábra. 6.).
Tegyük fel, hogy a feszültség és hálózati áram függvényei koordinátái x és t idő.
Egyenletek (11) először kapott V.Tomsonom kapcsolatban lefektetése és működő első transzatlanti Telegraph kábel, és az úgynevezett „Telegraph egyenletek”.
Egyet nem értés esetén a távvezeték, van egy visszavert hullám végén egy hosszú sor. Nyitott végén a sor, a visszavert hullám azonos fázisban, mint a beeső pont és a hiba feszültség amplitúdópont jelentkezik. Esetén rövidzárlati áram amplitúdópont megjelenik egy adott ponton, és a visszavert hullámok az ellenkező fázisban. Attól függően, hogy a vonal hossza (késleltetési idő) és időtartamát a gerjesztő impulzus, a gondolkodási hullám, összegezzük a közvetlen hullám, megváltoztatja az alakját az első és bukása az impulzus jelet csúcsokat T <Т, либо приводит к появлению дополнительных паразитных импульсов меньшей амплитуды.
Módszerek laboratóriumi munka:
1. jóváhagyása vonal és értékelését a hossza.
a) összegyűjti egy impulzust átviteli áramkör kéthuzalos vonal.
b) A impulzusgenerátor paraméterek: T = 500 mikroszekundum (2 kHz), A = 7, a kitöltési tényező 1: 2 - 1: 3.
Szinkronizálás oszcilloszkóp 1. ábra az impulzus jelet időszakban.
c) Az érkezési idejét az 1. impulzus háttérvilágítás becslést a késleltetési a sorban a legnagyobb és a legkisebb R diagramok elmagyarázni a kapott feszültség és rajzolni őket.
g) R kiválasztása a minimális torzítás a téglalap alakú impulzus, és mérjük R.
d) Ismertesse a műszer vezetékeket.
2. Mérés a jel gyengülése a sorban a különböző frekvenciákon.
a) Csatlakoztassa helyett impulzusgenerátorban 1. igénypont REG. Állítsa be a jelszint 0,3 V és oszcilloszkóp mérni a Ube jelszint koherens vonal egy 2 kHz-es.
b) kapcsoló oszcilloszkóp párhuzamos egyenes végén R és mérési Uki.
Csillapítás által meghatározott vonal kapcsolatban: