Головна

Пристрій для формування імпульсів на основі довгої лінії

  1. I. Основні лінії зв'язку педагогіки з соціологією. Мікро- та макроанализ 1 сторінка
  2. I. Основні лінії зв'язку педагогіки з соціологією. Мікро- та макроанализ 2 сторінка
  3. I. Основні лінії зв'язку педагогіки з соціологією. Мікро- та макроанализ 3 сторінка
  4. I. Основні лінії зв'язку педагогіки з соціологією. Мікро- та макроанализ 4 сторінка
  5. V. Множинні хвилеподібні лінії
  6. Аналіз поведінки споживача на основі гіпотез порядкового виміру корисності блага (Ординалістська концепція)
  7. Аналіз поведінки споживача на основі порядкового

Довгими лініями називаються електричні ланцюги з розподіленими параметрами R, L и С, Т. Е. Як би складаються з нескінченно великого числа нескінченно малих опорів, індуктивностей і ємностей. Термін «довгі» показує, що час поширення сигналу вздовж лінії можна порівняти з часовими параметрами самого сигналу: наприклад, в разі імпульсного сигналу - з тривалістю імпульсу. Прикладами довгих ліній є лінії затримки (див. Розд. 4). Тому час поширення сигналу вздовж лінії (в одну сторону) визначається виразом tp = L/u = = (L/c)  , де L - Довжина лінії; c - Швидкість електромагнітних хвиль (ЕМХ) в вакуумі; u -швидкість ЕМВ в середовищі з діелектричної проникністю e.

Крім часу поширення довгі лінії характеризуються ще одним важливим параметром - хвильовим опором r. Процеси в лініях істотно розрізняються в залежності від співвідношення опору навантаження лінії Rн і r. На основі довгих ліній створюють лінії затримки і формувачі імпульсів.

Розглянемо перехідні процеси в довгих лініях. Спочатку припустимо, що лінія розімкнути на кінці і підключається до джерела постійної напруги Е, Причому внутрішній опір джерела Rи одно хвильовому опору r. В цьому випадку при замиканні ключа напруга джерела Е ділиться порівну між внутрішнім опором і хвильовим опором лінії. Тому по лінії поширюються хвиля напруги Е /2 і хвиля струму Е/ 2r. Дійшовши до разомкнутого кінця лінії, хвилі напруги і струму відображаються. На кінці лінії відбувається накопичення електричних зарядів, тому напруга на кінці лінії максимально. Так як струм в кінці розімкнутої лінії завжди дорівнює нулю, то, отже, нулю повинна дорівнювати сума падаючої і відбитої хвиль струму. Тому відбита від разомкнутого кінця хвиля струму за значенням дорівнює, але протилежна за знаком падаючої хвилі. Відбита хвиля напруги дорівнює за значенням і за знаком падаючої хвилі напруги.

Через час, що дорівнює 2L/u, Відбиті хвилі повернуться до входу лінії. При прийнятому умови, що внутрішній опір джерела одно хвильовому опору лінії, відображення від входу не відбувається. На лінії пряма і відбита хвилі напруги складаються і створюють напругу Е, А хвилі струму взаємно компенсуються, тому струм в лінії буде дорівнює нулю.

Якщо лінія замкнута на кінці накоротко, то напруга на замкнутому кінці лінії дорівнює нулю. Тому відбита хвиля напруги протилежна за знаком падаючої хвилі і напруга по всій лінії встановлюється рівним нулю. Струм в кінці лінії максимальний, відбита хвиля струму має той же знак, що і падаюча хвиля, тому струм в лінії встановлюється рівним I = E/ R.

Як в розімкнутої, так і в замкнутій лініях перехідні процеси закінчуються після досягнення відбитою хвилею початку лінії, т. Е. До моменту tз = 2L/u після замикання ключа.

Якщо лінія навантажена на опір, рівний хвильовому опору лінії, то відображення не виникає. Якщо навантаженням є опір, відмінне від r, то відбитий імпульс має амплітуду меншу, ніж падаючий.

Перехідні процеси в лініях використовують для затримки імпульсів. Так, якщо подати позитивний імпульс на вхід розімкнутої лінії, то через tз він повернеться, маючи ті ж полярність і амплітуду; при використанні короткозамкненою лінії полярність імпульсу зміниться на протилежну. При замиканні лінії на навантаження, яке дорівнює r, затримка імпульсу, що виділяється на опорі навантаження, складе tp = tз / 2.

Довгу лінію можна використовувати для формування імпульсів. При цьому використовують перехідні процеси при розряді лінії через опір, рівний хвильовому. Процес формування імпульсу за допомогою розімкнутої довгою лінії пояснює рис. 10.17.

Спочатку лінія підключена до джерела живлення напругою Е і у всіх її перетинах напруга дорівнює Е, А струм - нулю. При перемиканні ключа починається розряд лінії через резистор R = R.

 Мал. 10.17

Розряд починається з навантажувального кінця лінії і триває протягом tp = L/u. завдяки вибору R = R напруга на резисторі дорівнює половині первинної напруги на лінії, т. Е. Е/ 2. Хвиля розрядного струму амплітудою Е/ 2r досягає разомкнутого кінця лінії, змінюючи знак, і повертається до резистору. Слід зазначити, що, оскільки падаюча хвиля струму сприяє зниженню напруги на лінії, то їй слід привласнити знак «мінус»; тоді відбита хвиля набуває знак «плюс», т. е. створює на резисторі R падіння напруги тієї ж полярності, що і напруга джерела. Зворотній хвиля повертається до резистору через час tp = L/u і існує також протягом інтервалу часу Dt = L/u.

Таким чином, на резисторі R падіння напруги амплітудою Е/ 2 підтримується протягом тимчасового інтервалу t = tp + Dt = 2L/u під час проходження спочатку падаючої хвилі, потім - відбитої.

Після проходження відбитої хвилі лінія виявляється абсолютно розрядженою, напруга і струм у всіх її перетинах дорівнюють нулю. Будь-які відображення від навантажувального кінця лінії не виникають, тому що опір навантаження одно r. Якщо ж R ? r, то утворюються поступово затухаючі відображення по черзі від навантажувального і разомкнутого решт довгою лінії).

Отже, схема рис. 9.16 є формувачем прямокутних відеоімпульсів амплітудою Е/ 2 і тривалістю t = 2L/u, Що виділяються на опорі R = R. Аналогічний результат виходить при застосуванні короткозамкнутих довгих ліній, причому в останньому випадку можна отримати імпульс з амплітудою, що перевищує Е. Викладеним способом формують наносекундні імпульси; з використанням деяких типів довгих ліній вдається подовжити імпульс до 0,5 мкс.




Нуль-детектор | ЕЛЕКТРОННІ КЛЮЧІ | Генератори гармонійних сигналів | трьохточкові генератори | Режим мультівібратор (одновібратор) на ОУ | Автоколебательний мультивибратор на ОУ | Мультивибратор в режимах розподілу частоти і синхронізації | Транзисторний чекає мультивибратор (одновібратор) | Транзисторний автоколебательний мультивибратор | Мультивибратор на динисторе |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати