BEL2 učitelský sešit A
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Úkol
U předložených článků RC a CR změřte modulovou i fázovou kmitočtovou charakteristiku přenosu napětí.
Analyzujte chování obou článků pro harmonický a neharmonický ustálený stav.
Teoretický úvod
Vlastnosti přenosových článků můžeme obecně popsat pomocí imitančních a přenosových funkcí. Pokud
přenosový článek obsahuje setrvačné prvky (L, C), jsou tyto funkce komplexními veličinami závislými na
kmitočtu. Často užívanou přenosovou funkcí článku je přenos napětí KU
j
2
U
U
U
U
1
e
Re
j Im
K
U
K
K
K
U
. (-)
(70)
Kmitočet ovlivňuje jak velikost modulu, tak i argument přenosové funkce (70). Grafickým znázorněním této
funkce v komplexní rovině je křivka nazývaná hodograf. Častěji se kmitočtové závislosti modulu i argumentu
přenosové funkce znázorňují samostatně; tyto grafy se nazývají modulová Ku() resp. argumentová (fázová)
kmitočtová charakteristika
(). V technické praxi je třeba znát průběh přenosové funkce v širokém rozsahu
kmitočtu, proto se často volí logaritmické měřítko kmitočtové osy. Modul přenosové funkce se velmi často
zobrazuje v decibelech:
U(dB)
U
20 log
K
K
. (dB)
(71)
Výhodou logaritmické kmitočtové osy a modulu v dB je snadné použití asymptotických charakteristik, kdy
charakteristiku aproximujeme lomenými přímkami. U grafu argumentové kmitočtové charakteristiky užíváme
rovněž logaritmickou osu kmitočtu, fázi (argument přenosové funkce) vynášíme na svislou osu vždy lineárně.
K jednoduchým, ale často užívaným obvodům v elektrotechnice patří články RC a CR.
Poznámka: uváděné vztahy platí pouze pro harmonický ustálený stav; pokud je vstupní signál neharmonický, je
výpočet obvodových veličin složitější (viz např. lit. [1]).
Článek RC má charakter dolní propusti 1. řádu, jeho schéma je na obr. 22. Přenos napětí naprázdno je
2
U
1
1
1
1 j
1 j
RC
U
K
U
,
RC
, (-),
(s)
(72a, b)
kde je
............................časová konstanta.
(s)
Složky napěťového přenosu článku RC (modul a argument přenosové funkce) jsou
2
U
U
2
1
1
1
U
K
U
RC
K
, (-)
(73)
arctan
RC
. (rad)