BEL2_učitelský-sešit-B
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
KU(2fk)
(77),(78)
0
0,300
72,6
0,686
46,7
0,844
32,5
0,910
24,5
0,943
19,5
Vypočteno (131)
0
0,945
72,6
0,728
46,7
0,537
32,5
0,414
24,5
0,333
19,5
pro CR
U2
Naměřeno
0 0,98 72,9 0,74 47,7 0,55 34,5 0,42 27,4 0,34 22,7
KU(2fk)
(73),(74)
1,00
0,954
-17,4
0,728
-43,3
0,537
-57,5
0,414
-65,5
0,333
-70,5
Vypočteno (131)
2,00
3,04
-17,4
0,772
-43,3
0,342
-57,5
0,188
-65,5
0,118
-70,5
pro RC
U2
Naměřeno
2,00 3,04 -17,4 0,74 -42,8 0,34 -57,7 0,19 -64,4 0,12 -71,2
Poznámka: Um = 2,50 V , U0 = 2,00 V , f1 = 100 Hz
R = 5 k
, C = 100 nF
Závěr
Porovnejte naměřené a vypočtené hodnoty spektrálních složek napětí obdélníkového průběhu a signálu po
průchodu články CR a RC. Uveďte možné příčiny případných rozdílů.
Vypočtené hodnoty spektrálních složek obdélníkového signálu jsou prakticky totožné s experimentálně
zjištěnými, malý rozdíl (např. ve fázi odlišné mírně od 0) je způsoben měřicím přístrojem. Rozdíly u hodnot
týkajících se výstupních napětí CR a RC článků jsou kromě toho způsobeny i nepřesnou hodnotou časové
konstanty článku danou tolerancí součástek R a C.
Zamyslete se nad vztahem (130) a uveďte, jaké kmitočtové pásmo (fmin až fmax) musí přenášet zesilovač,
chceme-li jím zesilovat obdélníkový signál s kmitočtem 1 kHz a rozhodneme-li se zanedbat harmonické
složky s amplitudou menší než 1% z amplitudy signálu.
Ze vztahu
m
1
1,3,5...
4
1
sin(
)
k
U
f t
k t
k
lze odvodit, že amplituda k-té (liché) harmonické složky je
m
4
π
U
k
.
Z toho lze najít takové k, pro které je amplituda 1% z Um, tedy
m
m
4
127,32
π
100
U
U
k
k
. Podmínku splňuje
až 128. harmonická (s amplitudou 0,995 % 1. harmonické), zesilovač musí tedy přenášet kmitočtové pásmo až
do 127. harmonické, tedy minimálně do 127 kHz.
Stručné shrnutí
Na příkladu signálu obdélníkového průběhu byla ukázána souvislost mezi časovým průběhem signálu a jeho
spektrem. Experimentálně byl potvrzen vznik dalších složek spektra při průchodu signálu nelineárním obvodem.
Dále byla ukázána možnost výpočtu odezvy přenosových článků na neharmonický vstupní signál pomocí
přenosové funkce a diskutována problematika šířky pásma zesilovačů pro neharmonické signály.