Daugiau

Kaip perduoti juostos vertę kitai juostai ir pakeisti jos vertę?


Naudojantgdaldem kalvos, Gaunu vienos juostos kalvų atspalvį (atsisiųskite čia, 2 MB):

gdaldem hillshade crop_xl.tmp.tif Shadedrelief.tmp.tif -s 111120 -z 5 -az 315 -alt 60 -compute_edges

Šiuo metu galiu nukopijuoti jo 1 juostą (pilka skalė) į 2 juostą (alfa) per:

gdal_translate -b 1 -b 1 -co COMPRESS = LZW -co ALPHA = TAIP ./Shadedrelief.tmp.tif ./Shadedrelief.2bands.tmp.tif

Bet ką aš noriu padaryti, tai gauti apversta 1 juostos vertė į 2 juostą. Lygtis yra:

y = -x + 255; // kur x yra -b 1 reikšmė, o y yra -b 2 reikšmė.

Atsižvelgiant į tif kalvų atspalvį, kaip numatyta, kaip paversti 1 juostos apverstą vertę į 2 juostą?


Taip pat žiūrėkite: Kaip sąlygiškai priskirti naują reikšmę rastrinio vaizdo pikseliams? , gdal_calc: nepavyksta, kai reikšmė 0?


Pirma, naudokite gdal_calc.py apversti juostą:

gdal_calc.py -A Shadedrelief.tif --outfile = InvertedShadedrelief.tif --calc = "255-A"

„gdalbuildvrt“ padeda sujungti 2 failus į dviejų juostų vaizdą (arba 2 juostų vrt), jis perima pirmąją kiekvieno įvesties juostą į 1 ir 2 juostas:

„gdalbuildvrt“ - atskiras final.vrt „Shadedrelief.tif“ „InvertedShadedrelief.tif“

„gdal_translate“ padeda konvertuoti į tif ir suspausti failą:

gdal_translate -co COMPRESS = LZW -co ALPHA = TAIP ./final.vrt ./final.tif

Kaip perduoti juostos vertę kitai juostai ir pakeisti jos vertę? - Geografinės informacinės sistemos

Diodas yra elektroninis komponentas, kuris paprastai praleis srovę tik viena kryptimi (yra keletas išimčių, tokių kaip „zener“ ir srovės reguliatoriaus diodai). Jie naudojami praktiškai kiekvienoje elektroninėje įrangoje. Galvos blokuose jie praktiškai visada naudojami visose maitinimo įvesties gnybtuose, kad apsaugotų galvos įrenginį esant atvirkštiniam poliškumui (maitinimo laidų prijungimas atgal). Stiprintuvuose jie naudojami kaip lygintuvai kintamajai srovei paversti nuolatine. Didelėje garso įrangos dalyje „Zener“ diodai naudojami kaip įtampos reguliatoriai. Signalizacijos sistemose lygintuvo diodai paprastai naudojami 2 trigerio šaltiniams izoliuoti.

Bendrosios paskirties lygintuvo diodui. kai anodo įtampa yra teigiamesnė už katodo įtampą, srovė tekės per diodą. Jei įtampa yra atvirkštinė, todėl katodas yra teigiamas, tada srovė netekės per lygintuvo diodą (nebent viršytų didžiausios atvirkštinės įtampos normą).

Kai diodui yra įtampa ir srovė teka per diodą, diode bus maždaug 0,6 voltų kritimas. Žalias stačiakampis įtaisas yra srovės ribotuvas. Jis reikalingas, kad būtų išvengta per didelio srovės tekėjimo per diodą, kai naudojama priekinė įtampa. Mėlynomis vėliavėlėmis nurodytą vertę skaitytumėte su multimetru, jei raudonas zondas būtų nurodytame taške, o juodas zondas būtų ant žemės (neigiamas akumuliatoriaus gnybtas).

Svarbi pastaba apie „Flash“ demonstracines versijas / grafikus šioje svetainėje. Įgaliojimai, kurie manė, kad „Flash“ turinys tinklalapiuose yra per rizikingas, kad jį galėtų naudoti įprastas interneto vartotojas, ir netrukus bus panaikinta VISOS jo palaikymo galimybės (dauguma „Flash“ prieigos būdų buvo panaikinta 2021-01-11). Tai reiškia, kad nė viena moderni naršyklė pagal numatytuosius nustatymus nerodys nė vienos iš šių demonstracinių versijų. Šiuo metu pataisymas yra atsisiųsti „Ruffle“ plėtinį į savo naršyklę. „Ruffle“ svetainė. Parašykite man el. Laišką ([email protected]), kad praneštumėte, ar „Ruffle“ jums gerai veikia ir kokią naršyklę naudojate.

„Ruffle“ alternatyva yra kita naršyklė „Maxthon 4.9.5.1000“. Norėdami gauti daugiau informacijos apie „Flash“ problemą ir „Maxthon“ (standartinę ir nešiojamą), spustelėkite ČIA.


Spustelėkite ČIA, kad ši programėlė užpildytų šį langą.

Kai katodo įtampa yra didesnė už anodo, srovė per diodą netekės.


Spustelėkite ČIA, kad ši programėlė užpildytų šį langą.

Keli įprasti diodų paketai. Didesnės pakuotės naudojamos kaip lygintuvai įvairiuose maitinimo šaltiniuose, įskaitant tuos, kurie naudojami automobilio garso stiprintuvuose. Mažesni dažniausiai naudojami įtampai blokuoti arba leisti įtampai tekėti tik viena kryptimi.

Specialios paskirties diodai:
Prieš aptardami bet kokius specialių diodų tipus, turime parodyti, kaip yra susijusi diodo įtampa ir srovės srautas per diodą. Šiame grafike parodyta įtampa ant x ašies ir srovės srautas ant y ašies. Kaip matote, priekiniam šališkam diodui, kai įtampa pasiekiama

0,6 voltų srovė pradeda žymiai didėti. Prieš pasiekiant įtampą

0,6 voltų, srovės srauto praktiškai nėra. Aukščiau

0,6v praktiškai nėra atsparumo srovės srautui. Tas pats atsitinka, kai atvirkštinė įtampa artėja prie atvirkštinės gedimo įtampos. Jei paspausite mygtuką „šlavimo įtampa“, įtampa svyruos nuo didžiausios neigiamos vertės iki didžiausios teigiamos įtampos.


Spustelėkite ČIA, kad ši programėlė užpildytų šį langą.

„Zener“ diodai:
„Zener“ diodai paprastai naudojami įtampos reguliavimui. Diodai naudojami atvirkštinio poliškumo, lyginant su lygintuvais. (Jei norite, kad jie tinkamai veiktų, juos prijungiate atgal. Visi diodai turi tašką, kuriame jie praleis srovę, kai bus naudojama pakankamai atvirkštinė įtampa. Dauguma diodų yra pažeisti, kai atvirkštinė įtampa pasiekia gedimo (arba lavinos) įtampą. Tai visų pirma yra dėl to, kad trūksta srovės ribotuvo rezistoriaus. „Zener“ diodų grandinėse jų srovę ribojantis rezistorius yra nuosekliai su diodu. Žemiau pateiktoje diagramoje galite pamatyti, kaip teigiamas akumuliatoriaus gnybtas yra prijungtas prie rezistoriaus. Kitas rezistoriaus galas sujungtas su zenerio katodu. Kitas zenerio galas, anodas, sujungtas su žeme. Jei zenerio diodas yra 5,1 volto zeneris, zenerio katodo įtampa bus labai artima 5,1 voltui. Įtampa bus artima (bet ne tiksliai) vardinei „zener“ įtampai. Kartais keisdami rezistoriaus vertę, įtampa gali būti labai artima jos nominaliai įtampai. Tai keičia srovės srautą per diodą. Pažvelgus į kreivę, galima pastebėti, kad srovės pokytis (netoli gedimo įtampos) atitinka nedidelį gedimo įtampos pokytį. Šis grandinės tipas yra tinkamas naudoti kaip įtampos atskaitos taškas, tačiau nėra labai gerai tiekti reguliuojamą įtampą grandinėms, kurios ima didelį srovės kiekį.


Spustelėkite ČIA, kad ši programėlė užpildytų šį langą.

Diodų analogija:
Žemiau esančioje diagramoje matote zenerio diodą, prijungtą prie įtampos šaltinio su srovės ribotuvu. Tik dešinėje nuo elektroninės grandinės matote guminę juostą (žalsvai mėlyną), kuri yra analogiška rezistoriui, ir nailono stygos gabalėlį (žalia), analogišką zenerio diodui. Mechaninėje rezistoriaus / zenerio versijoje matote suklijuotos virvelės ir guminės juostelės gabalą, gulintį ant „žemės“, nes jiems netaikoma įtampa (jėga). Kai naudojate įtampą, pamatysite, kad guminė juosta iki 5 voltų (colių) tempia stygą (5 voltų zenerį). Nėra atsparumo įtampos pokyčiams, kol eilutė (zeneris) nepasieks 5 voltų. Bet kokia įtampa nuo 0 iki 5 voltų nebus reguliuojama ir svyruos su jėga (įtampa), daroma ant guminės juostos. Baigiantis modeliavimui, matote, kad jėga ant guminės juostos yra žymiai didesnė nei buvo, kai įtampa buvo beveik 5 voltai. Net kai vienas guminės juostos galas yra 12 colių (voltų), virvelės gabalas („zener“) laiko guminės juostelės dugną iki 5 colių (voltų). Guminė juosta (rezistorius) nenutraukia stygos, kai įtampa viršija 5 voltus (colius). Jei nebūtų guminės juostelės, o jėga (kurią laikysime be galo stipria) judėjo per 5 colius (voltus), virvelė iškart nutrūks. Jei rezistorius yra nepakankamai atsparus arba guminė juosta pakyla per aukštai (didesnė nei 12 voltų / colių), styga / zeneris vis tiek gali būti sugadintas.


Spustelėkite ČIA, kad ši programėlė užpildytų šį langą.

Dabar maksimali painiava, kas būtų, jei sistemai tektų antrinė apkrova. Krovinys veiktų kaip antroji guminė juosta, traukianti žemyn pirmąją guminę juostelę. Didesnė srovės apkrova sunkiau nusileistų. Kad reguliuojama įtampa būtų pastovi, turėtumėte įsitikinti, kad viršutinė guminė juosta gali pritaikyti pakankamai jėgos, kad būtų pasiekta apkrovos jėga žemyn ir vis tiek būtų galima išlaikyti traukimą iki 5 colių (voltų). Jei apkrovos jėga buvo per didelė ir traukimo rezistorius (guminė juosta) nėra pakankamai standus, įtampa taps nereguliuojama. Kol pakeliamas rezistorius yra pakankamai standus, kad pakeltų apkrovą iki 5 voltų, turėsite 5 voltų reguliuojamą šaltinį.

Dabartinis stiprinimo reguliatorius:
Žemiau pateiktoje schemoje parodyta grandinė, kuri padidins turimą srovės išėjimą esant reguliuojama įtampa. Į elektroninį prietaisą tiekiama srovė (didžiąja dalimi) praeis per tranzistorių. Tai leidžia reguliatoriui tiekti srovę į daug sunkesnę (mažesnio pasipriešinimo) apkrovą. Atminkite, kad per tranzistorių prarasite maždaug 0,5–0,7 voltus. Jei jums reikia maždaug 15 voltų reguliuojamos įtampos, naudokite 16 voltų „zener“. Tai iš tikrųjų suteiktų jums reguliuojamą maždaug 15,4 voltų įtampą. Jei jums reikia griežtesnio / tikslesnio reguliavimo, turėtumėte naudoti sudėtingesnę reguliatoriaus grandinę. Sudėtingesni reguliatoriai rodomi op-amp puslapyje.


Spustelėkite ČIA, kad ši programėlė užpildytų šį langą.

Skaičiuojama rezistoriaus vertė:
Norėdami sužinoti pagrindinę įtampą, pasirinkite rezistorių, kuris leistų tekėti maždaug 1/4 - 1/2 zenerio leistinos srovės.

Kadangi „Zener“ yra vertinami pagal galios kiekį, kurį jie gali išsklaidyti, ir jūs turite 1 vatų 5 voltų zenerio diodą, naudokite formulę P = I * E.

Jūs žinote, kad galia yra 1 vatas, o įtampa yra 5 voltai (tai 5 voltų zeneris). šiek tiek manipuliuojant mūsų turima formule:

Aš = P / E
Aš = 1/5
I = 0,20 ampero Tai yra pati srovė, kurią zeneris gali saugiai praleisti.

Dabar, turėdami omenyje, kad zenerį naudojame tik kaip atskaitos tašką, mes praleisime tik tiek srovės, kad zeneris veiktų tinkamai. Maždaug 25% didžiausios srovės turėtų veikti gerai. 25% .2 yra 0,05 ampero. Aš manysiu, kad mes naudojame nereguliuojamą 13,5 voltų maitinimo įtampą (12 voltų baterija). Skirtumas tarp 5 voltų ir 13,5 voltų yra 8,5 voltai. Norint tinkamai apriboti srovę, rezistorius turės nuleisti 8,5 voltus esant 0,05 amperų. Jei mes naudojame formulę E = I * R, turime:

R = E / I
R = 8,5 / 0,05
R = 170 omų arba artimiausia prieinama vertė.

Tada turime rasti rezistoriaus galios išsklaidymą. Mes galime naudoti formulę P = E ^ 2 / R:

P = 8,5 ^ 2/170
P = 72,25 / 170
P = 0,425 vatai

Tai reiškia, kad rezistoriaus atsparumas turi būti 170 omų ir jis turi būti įvertintas, kad išsisklaidytų 1/2 vatų ar daugiau galios. Rezistorius, kurio galia yra mažesnė nei .425 vatai, mirs siaubinga, skausminga mirtimi.

Šios vertės paprastai gerai veiks su dabartiniu stiprinimo reguliatoriumi. Jei apkrova bus pašalinta iš rezistoriaus / zenerio jungties, įtampos reguliavimas nebus laikomas, jei srovės stipris yra didesnis nei 0,05 ampero.


Kaip perduoti juostos vertę kitai juostai ir pakeisti jos vertę? - Geografinės informacinės sistemos

Anksčiau šioje svetainėje buvo trumpai aptariami aukšto ir žemo lygio perdavimai. Šis puslapis bus išsamesnis. Jis apims 1–4 eilės krosoverius ir jų ypatybes. Ji taip pat apims įvairius RC, RL ir RLC tinklus, kurie naudojami prijaukinti smailes / kritimus dažnio atsako ir impedanso atžvilgiu.

Žemiau yra 4 skirtingos kryžminimo konfigūracijos. 4 sistemų viduryje pateiktame grafike rodomi 6 dB (pirmos eilės), 12 dB (antros eilės), 18 dB (trečios eilės) ir 24 dB (ketvirtos eilės) nuolydžiai vienai oktavai. Kryžminių komponentų spalvos sutampa su atitinkama grafiko kreive.
Šiame krosoveryje kondensatorius blokuoja žemesnius dažnius, tuo pačiu leidžiant praeiti aukštesniems.

Šiame krosoveryje kondensatorius daro tą patį, ką ir ankstesnėje diagramoje. Induktorius atstumia žemę, kai kuriuos žemus dažnius leidžiama praeiti per kondensatorių. Tai sukelia didesnį išmetimo greitį.

Toliau pateikiamas vienas antros eilės aukšto pralaidumo krosoverio pavyzdys.

Tas pats, kas aukščiau, statesnis nuolydis.

Žemiau yra 4 skirtingos kryžminimo konfigūracijos. 4 sistemų viduryje pateiktame grafike rodomi 6 dB (pirmos eilės), 12 dB (antros eilės), 18 dB (trečios eilės) ir 24 dB (ketvirtos eilės) nuolydžiai vienai oktavai. Kryžminių komponentų spalvos sutampa su atitinkama grafiko kreive. Šiame krosoveryje induktorius (ritė) blokuoja aukštesnius dažnius, tuo pačiu leidžiant praeiti žemesniems.

Šiame krosoveryje induktorius daro tą patį, ką ir ankstesnėje diagramoje. Kondensatorius atskiria nuo žemės kai kuriuos aukštesnius dažnius, kuriems leidžiama pereiti per induktorių. Tai sukelia didesnį išmetimo greitį.

Tas pats, kas aukščiau, statesnis nuolydis.

Skirtingų filtrų tipų palyginimas

  • Pagrindai:
  • Padvigubinus kūgio plotą (pridedant antrą garsiakalbį su vienodomis savybėmis), išlaikant pastovią galią, gaunama 3dB išvestis. Jei sumažinsite garsiakalbių skaičių 1/2, prarasite 3dB.
  • Jei padvigubinsite vairuotojo galią, gausite 3dB. Jei sumažinsite galią 1/2, prarasite 3dB.
  • Jei padvigubinsite kūgio plotą ir galią (lygiagrečiai pritvirtindami antrąjį stiprintuvo garsiakalbį), gausite 6 dB.
  • Filtro (kryžminimo) „Q“ rodo kreivės formą. Antros eilės krosoveriui jį galima apskaičiuoti pagal formulę: Q = [(R 2 C) / L] 1/2
    Kur R yra kalbėtojo varža. C yra filtre naudojamas kondensatorius. L yra induktorius, naudojamas filtre.
  • Pastabos:
  • Aukščiau esantis žalias nuolydis yra tas pats nuolydis, kurį gaunate su pirmos eilės „Butterworth“ išlyginimu.
  • Šiame skyriuje nenagrinėjamas atsakas į fazes ar grupės vėlavimas. Abi yra svarbios kuriant aukštos kokybės krosoverius. Jei statytumėte namų garsiakalbių porą, fazė ir vėlavimas būtų svarbūs, tačiau automobilio garso aplinka turi tiek problemų (garsiakalbiai nėra vienodai nutolę nuo visų klausytojų, keli vairuotojai atkuria tą patį signalą.), Kad nemanau, kad tai būtų pakankamai žmonių, kad čia būtų galima ją aprėpti.

2-oji tvarka Linkwitz-Riley:
Šioje diagramoje galite pamatyti aukšto ir žemo dažnio tvarkyklių atsaką. Taip pat galite pamatyti, kad kryžminimo taškas yra 150 Hz. Kaip jau buvo minėta anksčiau, L-R krosoverio ašies akustinė išvestis turi plokščią reakciją kryžminimo dažniu. Norėdami tai padaryti, kryžminis taškas turi būti žemiau 6 dB. Kadangi kryžminimo taške veikia 2 tvarkyklės (vidutinio diapazono ir žemų dažnių garsiakalbiai), ir jie, tikėtina, turi panašią išvestį ir gauna tą pačią galią (abu 6 dB žemiau visos galios), išvestis (jų bendra ašies akustinė išvestis) ) bus tarsi vienas vairuotojas žaisdavo kroso taške. Tai užtikrins vienodą bendrą dažnio atsaką perėjimo taške.

Pastaba:
Šiame skyriuje pamatysite, kad yra raudonos ir geltonos kreivės (fazinės ir atvirkštinės fazės kreivės). Jei garsiakalbiai yra sujungti tuo pačiu poliškumu (teigiamo garsiakalbio laidas prijungtas prie kiekvieno garsiakalbio teigiamo gnybto), jungtis yra fazė. Dėl 12 dB / oktavos kryžminių jungčių šis ryšys sukels gilų išėjimo atsako kritimą kryžminimo taške. Norėdami gauti vienodą atsaką (arba beveik lygų, jei norite suderinti ne Linkwitz-Riley), turite prijungti vieną garsiakalbį iš fazės (paprastai garsiakalbis yra prijungtas ne fazėje).

2-asis Beselis:
Kitame grafike pamatysite 2-ojo laipsnio Besselio krosoverio atsakymą. Galite pamatyti, kad kryžminimo taškas yra 5 dB žemiau nuo leidimo juostos. Apibendrintas atsakymas suteiks jums nedidelę viršūnę kryžminimo taške. Aukšto ir žemo perdavimo kreivių Q yra 0,58.

2-oji tvarka Butterworth:
Kitame grafike pamatysite 2-ojo laipsnio „Butterworth“ krosoverio atsakymą. Kryžminis taškas yra 3dB žemyn nuo leidimo juostos. Apibendrintas atsakymas suteiks 3dB smailę kryžminimo taške. Aukšto ir žemo perdavimo kreivių Q yra 0,707.

2-oji tvarka Čebičevas:
Kitame grafike pamatysite 2-ojo laipsnio „Chebychev crossover“ atsakymą. Kryžminis taškas yra tame pačiame lygyje kaip ir perdavimo juosta. Apibendrintas atsakymas suteiks jums 6dB smailę kryžminimo taške. Aukšto ir žemo perdavimo kreivių Q yra 1,0.

Atidarykite „Crossover“ išėjimo įspėjimą

Jūs galite sugadinti stiprintuvą, jei vairuojate antros (ar aukštesnės) eilės krosoverį, kai garsiakalbio balso ritė yra atvira (garsiakalbis prapūstas) arba jei prie krosoverio išvesties nėra prijungtas nė vienas garsiakalbis. Kai garsiakalbis pašalinamas (arba atsidaro balso ritė), grandinė tampa rezonansine grandine. Ši grandinė, esant kryžminiam dažniui (arba tam tikram kryžminimo dažnio kartotiniui), stiprintuvą apkraus 0 omų. Tikrasis atsparumas bus tik garsiakalbio laido ir induktoriaus varža. Bet kuriuo metu, kai yra rezonansinio dažnio garsas, stiprintuvas bus įtemptas taip pat, lyg garsiakalbio laidai būtų sutrumpinti. Tai paskatins kai kuriuos stiprintuvus apsaugoti. Kiti sprogdins saugiklį arba mirs siaubinga skausminga mirtimi. Šis grafikas parodo, kaip įprastos grandinės (violetinės linijos) varža niekada nesumažėja žemiau 4 omų (garsiakalbio varža). Tai taip pat parodo, kaip grandinės be garsiakalbio varža (geltona linija) kryžminimo dažniu nukrinta iki 0 omų (2-ojo laipsnio kryžminimo atveju rezonansinis dažnis yra toks pats kaip kryžminio dažnio).

Pasyvių kryžminimo problemų taisymas

Pastaba:
Dažnio atsako diagramos „su garsiakalbiu“ yra kompiuterinės simuliacijos. Jei matuotume tikrojo garsiakalbio su mikrofonu išvestį, atsakas nebūtų beveik toks sklandus. Būtų daug mažų kritimų ir viršukalnių.

Numatoma varža:
Šis grafikas yra suprojektuotas idealios 4 omų garsiakalbio ir 12 dB / oktavos „Linkwitz-Riley“ krosoverio impedanso diagrama. Iš tikrųjų taip atrodo varža su rezistoriumi, tačiau garsiakalbis turi dinaminę varžą, kuri kinta priklausomai nuo dažnio ir nebus tokia lygi. Varžos padidėjimas aukšto dažnio gale yra normalus ir dėl to garsiakalbio išvestis nurieda.

Numatomas atsakymas:
Tai yra numatomas dažnio atsakas idealiam 4 omų tvarkyklės (garsiakalbio) ir 12 dB / oktavos „Linkwitz-Riley Crossover“. Galite pamatyti, kaip išvyniojimas yra gražus ir lygus (be nelygumų ar kritimų).

Impedicijos diagrama naudojant skirtingą garsiakalbio impedanciją:
Šis grafikas yra tik vairuotojo ir „Linkwitz-Riley“ krosoverio impedanso diagrama. Galite pamatyti impedanso smailę apie 64 hercus (garsiakalbio rezonansiniu dažniu jos .55 pėdų 3 korpuse) ir didėjančią varžą aukščiau

500 Hz. Dėl šios impedanso padidėjimo dažnio atsakas nukryps nuo numatyto atsako.

Atsakymas su „Crossover“ ir vairuotoju:
Kaip jau sakiau anksčiau, dėl didėjančios varžos (daugiausia dėl balso ritės induktyvumo) dažnio atsakas bus ne toks tobulas. Jei kryžminimo taškas nukristų ant „plokščios“ impedanso siužeto dalies, šlaite nebūtų smūgio.

Konjuguoti tinklai:
Šie tinklai naudoja rezistorius, kondensatorius ir induktorius, kad ištaisytų impedansų pokyčius garsiakalbiuose. Šioje diagramoje matote „Linkwitz-Riley“ kryžminimo komponentus (kondensatorių ir induktorių). Taip pat galite pamatyti keletą kitų tinklų (pažymėti „A“, „B“ ir „C“).

Varžos korekcijos tinklas:
Šis tinklo tipas (ankstesnėje diagramoje pažymėtas „A“) taip pat vadinamas „Zobel“ tinklu. Jis naudoja rezistorių ir kondensatorių, kad neutralizuotų balso ritės induktyvumo poveikį ir leistų krosoveriui sekti tinkamą nuolydį. Šioje diagramoje galite pamatyti lygesnę impedanso kreivę šalia kryžminimo dažnio. Taip yra dėl RC (rezistoriaus / kondensatoriaus) tinklo.

Ir čia galite pamatyti lygesnį nuolydį:

Kitos problemos:
Daugumai sistemų pakaktų tokio kryžminio ir vieno konjuguoto tinklo. Kai kurioms situacijoms reikalinga didesnė impedanso kompensacija.

Ankstesniuose impedanso grafikuose turėjote pastebėti aukščiau esančią impedanciją

5000 Hz. Kai kuriems stiprintuvams gali kilti problemų dėl tokio tipo reaktyviosios apkrovos. Norėdami tai ištaisyti, galite naudoti kitą RC tinklą, kad imituotumėte atsparesnę apkrovą. Šiame impedanso grafike naudojamas „B“ tinklas. Galite pamatyti, kaip impedancija sklypo aukšto dažnio gale dabar beveik lygi.

Toliau pateiktame grafike galite pamatyti, kad jis praktiškai neturėjo įtakos dažnio atsakui, o suplojo impedanciją.

Rezonansinės smailės sumažinimas:
Jei naudojate stiprintuvą su mažu slopinimo koeficientu (paprastai tai būtų vamzdiniai stiprintuvai), rezonanso impedanso padidėjimas gali sukelti girdimo dažnio atsako anomalijas. Jei naudosime RLC tinklą, galime išlyginti sistemos varžą (kaip parodyta šioje diagramoje). Induktorius ir kondensatorius sukuria rezonansinį dažnių juostos filtrą, o rezistorius riboja srovę per filtrą. Be rezistoriaus, varža sumažėtų iki 0 omų.

Ir vėl galime pastebėti, kad problemą išsprendėme nedarydami dažnio atsako.


Tembrai ir dažniai

Įsivaizduokite, kad prancūziškas ragas ir elektrinė gitara groja tą pačią A = 440Hz natą.

Kuo jie skamba kitaip? Abu instrumentai groja natą tuo pačiu pagrindinis dažnis, bet kiekvienas turi savo unikalumą tembras.

Garso tembras suteikia mūsų smegenims daug informacijos apie tai, ką jis reprezentuoja realiame pasaulyje.

Garso tembras suteikia mūsų smegenims daug informacijos apie tai, ką jis reprezentuoja realiame pasaulyje.

Unikalūs, atpažįstami tembrai yra visų sudėtingų garsų savybė. Kompleksas reiškia bet kokį garsą, išskyrus pagrindinę sinusinę bangą.

Visus sudėtingus garsus galima suskirstyti į paprastus sinusinės bangos komponentus. Šie pagrindiniai komponentai vadinami daliniai.

Jei dalys yra susietos su pamatiniu sveikojo skaičiaus santykiu (ty 2: 1, 3: 1, 4: 1 ir kt.), Jos harmonika. Jei ne, jie yra neharmoniškas.

Labai harmoningas garsas, panašus į išlenktą violončelės stygą, turtingas tolygiai susijusių partijų, tuo tarpu labai neharmoningą garsą, pavyzdžiui, cimbolų katastrofą, sudaro tik nesusiję.

Kai naudojate EQ, kad pakeistumėte garsą, jūs tikrai keičiate jo dalių garsumą, palyginti su likusiais. Turėkite omenyje šią sampratą, kai pereinate EQ pagrindus.


Pasyviųjų filtrų grandinės

Labai paprastai, kokybiškai, įvertinkite kondensatorių ir induktorių impedanciją, „matomą“ tiek žemo, tiek aukšto dažnio signaluose:

Kondensatorius, kai jis „pasirodo“ žemo dažnio signalui: (ar) varža? Kondensatorius, kai jis „pasirodo“ aukšto dažnio signalui: (ar) varža? Induktorius, kaip „pasirodo“ žemo dažnio signalui: (ar) varža? Induktorius, kai jis „pasirodo“ aukšto dažnio signalui: (ar) varža?

Iššūkio klausimas: kaip „pasirodo“ kondensatorius a DC signalas?

Paklauskite savo studentų, kaip jie atsakė į šiuos kokybinius vertinimus. Jei jiems buvo sunku suprasti dažnio ir impedanso santykį reaktyviesiems komponentams, siūlau jums kokybiškai išnagrinėti reaktyvumo lygtis. Kitaip tariant, įvertinkite kiekvieną reaktyvumo formulę (XL = 2 πf L ir XC = [1 / (2 πf C)]) atsižvelgiant į f didėjimą ir mažėjimą, kad suprastume, kaip kiekvienas iš šių komponentų reaguoja į žemo ir aukšto dažnio signalus.

2 klausimas

Nustatykite, kad šie filtrai yra „žemo pralaidumo“ arba „aukšto pralaidumo“, ir būkite pasirengę paaiškinti savo atsakymus:

Žemo dažnio ir aukšto dažnio filtrų grandines tikrai lengva nustatyti, jei atsižvelgsite į įvesties dažnius kraštutinumų atžvilgiu: radijo dažnis (labai didelis) ir nuolatinė srovė (f = 0 Hz). Paprašykite savo mokinių nustatyti visų filtro grandinės komponentų impedancijas šiems ekstremalaus dažnio pavyzdžiams, ir kiekvienos filtro grandinės funkcijos turėtų būti aiškiai matomos.

3 klausimas

Tarkime, kad automobilyje įdiegėte didelės galios stereofoninę sistemą ir norėjote pastatyti paprastą „aukštų dažnių garsiakalbių“ garsiakalbių filtrą, kad šiuose garsiakalbiuose nebūtų švaistoma boso (žemo dažnio) galia. Pakeiskite toliau pateiktą schemą pasirinkta filtro grandine:

Patarimas: tam reikia tik vieno komponento viename tweeteryje!

Tolesnis klausimas: kokio tipo kondensatorių rekomenduotumėte naudoti šioje programoje (elektrolitinis, mylar, keraminis ir kt.)? Kodėl?

Paprašykite savo mokinių aprašyti, kokio tipo filtro grandinę sudaro nuosekliai prijungtas kondensatorius: žemo dažnio, aukšto pralaidumo, juostos pralaidumo ar juostos sustabdymo? Aptarkite, kaip šio filtro pavadinimas turėtų apibūdinti jo numatytą funkciją garso sistemoje.

Kalbant apie tolesnį klausimą, studentams svarbu suvokti praktinius tam tikrų kondensatorių tipų apribojimus. Vienas dalykas yra tikras, kad įprasti (poliarizuoti) elektrolitiniai kondensatoriai netinkamai veiks tokioje programoje!

4 klausimas

Garso sistemose įprasta, kad kondensatorius nuosekliai sujungiamas su kiekvienu „aukštų dažnių garsiakalbiu“ (aukšto dažnio) garsiakalbiu, kad jis veiktų kaip paprastas aukšto dažnio filtras. Kondensatorių pasirinkimas šiai užduočiai yra svarbus didelės galios garso sistemoje.

Kartą mano draugas turėjo tokį susitarimą dėl garsiakalbių garsiakalbių savo automobilyje. Deja, kondensatoriai vis pūtė, kai jis valdė stereofoną visu garsu! Pavargęs pakeisti šiuos nepolarizuotus elektrolitinius kondensatorius, jis kreipėsi į mane patarimo. Aš jam pasiūliau vietoj elektrolitikos naudoti mylar arba polistireno kondensatorius. Tai buvo šiek tiek brangesni nei elektrolitiniai kondensatoriai, tačiau jie nesprogdino. Paaiškink kodėl.

Čia buvo ne poliškumas (kintamosios srovės ir nuolatinės srovės), nes taip buvo nepoliarizuotas pučiantys elektrolitiniai kondensatoriai. Ką buvo klausimas buvo ESR (Equivalent Series Resistance), kurio elektrolitiniai kondensatoriai, kaip žinia, turi dideles vertes.

Jūsų studentams gali tekti šiek tiek atnaujinti (arba pirmą kartą atlikti tyrimus!) Apie ESR reikšmę, kad jie suprastų, kodėl dėl didelių ESR reikšmių kondensatorius gali sprogti ekstremaliomis eksploatavimo sąlygomis.

5 klausimas

Tarkime, kad draugas norėjo įdiegti filtrų tinklus savo stereo sistemos „žemų dažnių garsiakalbio“ skyriuje, kad būtų išvengta aukšto dažnio energijos švaistymo garsiakalbiuose, kurie negali atkurti šių dažnių. Šiuo tikslu jūsų draugas įdiegia šiuos rezistoriaus-kondensatoriaus tinklus:

Išnagrinėjęs šią schemą, pamatysite, kad jūsų draugas turi galvoje teisingą idėją, tačiau ją įgyvendino neteisingai. Šios filtrų grandinės iš tikrųjų blokuotų aukšto dažnio signalų patekimą į žemųjų dažnių garsiakalbius, tačiau iš tikrųjų jie nepasieks užsibrėžto tikslo sumažinti švaistomą energiją.

Ką galėtumėte rekomenduoti savo draugui vietoj šio grandinės dizaino?

Užuot naudojus žemų dažnių filtro (rezistoriaus ir kondensatoriaus) „manevravimo“ formą, vietoje jo turėtų būti naudojama žemo dažnio filtro (induktoriaus) „blokuojanti“ forma.

Šio pasirinkimo priežastis filtrų projektuose yra labai praktiška. Paprašykite savo mokinių apibūdinti, kaip veikia „manevrinė“ filtro forma, kai reaktyvusis komponentas yra sujungtas lygiagrečiai su apkrova, gaunant energiją per nuoseklųjį rezistorių. Palyginkite tai su „blokuojančia“ filtro grandinės forma, kurioje reaktyvusis komponentas nuosekliai sujungtas su apkrova. Vienos formos filtras yra reikalingas rezistorius. Kitos formos filtro atveju rezistorius nėra būtinas. Koks skirtumas, kalbant apie energijos išsiskyrimą filtro grandinėje?

6 klausimas

superpozicijos principas aprašoma, kaip skirtingų dažnių kintamosios srovės signalai gali būti „sumaišomi“ kartu ir vėliau atskiriami tiesiniame tinkle, vienam nesukreipiant kito signalo. DC taip pat gali būti panašiai sumaišytas su AC, turint tuos pačius rezultatus.

Šis reiškinys dažnai naudojamas kompiuterių tinkluose, kur nuolatinės srovės ir kintamosios srovės duomenų signalai (įtampos įjungimo ir išjungimo impulsai, atstovaujantys 1 ir 0 dvejetainiams bitams) gali būti sujungti toje pačioje laidų poroje ir vėliau atskirti filtro grandinėmis , kad nuolatinė galia eitų grandinei įjungti, o kintamosios srovės signalai patektų į kitą grandinę, kur jie būtų interpretuojami kaip skaitmeniniai duomenys:

Filtro grandinės taip pat yra būtinos laido perdavimo gale, kad būtų išvengta kintamosios srovės signalų manevravimo nuolatinės srovės maitinimo šaltinio kondensatoriais ir kad nuolatinė įtampa nepažeistų jautrios grandinės, generuojančios kintamosios įtampos impulsus.

Abiejuose šio dviejų laidų kabelio galuose nubrėžkite keletą filtrų grandinių, kurios atlieka šias užduotis, atskirdami du šaltinius vienas nuo kito, taip pat atskirdami du signalus (nuolatinės ir kintamosios srovės) vienas nuo kito priėmimo gale, kad jie galėtų būti nukreipti skirtingoms apkrovoms:

Tolesnis klausimas Nr. 1: kaip galėtų superpozicijos teorema analizuoti jos funkciją?

2-asis tolesnis klausimas: tarkime, kad vienas iš kondensatorių sugedo. Nustatykite, kokį poveikį tai turėtų grandinės veikimui, jei toks yra. Ką daryti, jei sugenda du kondensatoriai? Ar būtų svarbu, ar šie du kondensatoriai būtų tiek perduodančiojoje, tiek priimančiojoje pusėje, ar vienas iš sugedusių kondensatorių būtų persiuntimo pusėje, o kitas - priimančiojoje pusėje?

Aptarkite su savo mokiniais, kodėl induktoriai buvo pasirinkti kaip nuolatinės srovės filtravimo elementai, o kondensatoriai - kaip kintamosios srovės duomenų signalų filtravimo elementai. Kokie yra šių komponentų santykiniai reaktyvumai, veikiant atitinkamiems kintamosios srovės duomenų signalų (daug kilohercų ar megahercų) dažniams, palyginti su nuolatinės srovės maitinimo šaltiniu (dažnis = 0 hercų).

Šis klausimas taip pat yra gera „superpozicijos teoremos“ apžvalga, viena naudingiausių ir lengviausiai suprantamų tinklo teoremų. Atkreipkite dėmesį, kad norint suvokti šio ryšių tinklo funkciją, nereikia atsižvelgti į kiekybines vertes. Išanalizuokite tai kokybiškai vietoj to su savo studentais.

7 klausimas

Ši schema rodo paprasto AM radijo imtuvo su tranzistoriaus stiprintuvu veikimą:

„Talpyklos grandinė“, sudaryta iš lygiagrečiai sujungto induktoriaus ir kondensatoriaus tinklo, šioje grandinėje atlieka labai svarbią filtravimo funkciją. Apibūdinkite, kokia yra ši filtravimo funkcija.

„Tanko grandinė“ filtruoja visus nepageidaujamus radijo dažnius, todėl klausytojas vienu metu girdi tik vieną radijo stotį.

Tolesnis klausimas: kaip galima sukonstruoti kintamą kondensatorių, kad jis atitiktų tokios grandinės poreikius? Atkreipkite dėmesį, kad tokio derinimo kondensatoriaus talpos diapazonas paprastai yra „Pico-Farad“ diapazone.

Paprašykite savo mokinių apibūdinti, kaip pakeisti radijo imtuvo stotis. Pavyzdžiui, jei klausomės stoties, transliuojančios 1000 kHz dažniu, ir norime pakeisti stotį, transliuojančią 1150 kHz dažniu, ką mes turime daryti su grandine?

Būtinai aptarkite su jais reguliuojamo kondensatoriaus (oro dielektriko) konstrukciją.

8 klausimas

Nubraižykite Bode siužetą idealu aukšto pralaidumo filtro grandinė:

Savo sklype būtinai atkreipkite dėmesį į „ribinį dažnį“.

Tolesnis klausimas: teorinis filtras su tokiu idealizuotu atsakymu kartais vadinamas „plytų sienos“ filtru. Paaiškinkite, kodėl šis vardas yra tinkamas.

Atsakyme pateiktas siužetas, žinoma, yra idealus aukšto dažnio filtras, kuriame visi dažniai žemiau fNupjauti yra užblokuoti ir visi dažniai viršija fNupjauti yra perduodami. Realybėje filtrų grandinės niekada nepasiekia šio idealaus „kvadratinio krašto“ atsako. Aptarkite galimas tokio filtro taikymo galimybes su savo mokiniais.

Iššūkis jiems nupiešti Bode'o siužetus idealui band-pass ir grupinis sustojimas filtrai taip pat. Tokie pratimai kaip ši iš tiesų padeda išaiškinti filtrų grandinių paskirtį. Priešingu atveju yra tendencija prarasti perspektyvą, ką turėtų daryti tikrosios filtrų grandinės su atitinkamai sudėtingais Bode siužetais ir matematine analize.

9 klausimas

Nubraižykite Bode siužetą idealu žemo dažnio filtro grandinė:

Savo sklype būtinai atkreipkite dėmesį į „ribinį dažnį“.

Tolesnis klausimas: teorinis filtras su tokiu idealizuotu atsakymu kartais vadinamas „plytų sienos“ filtru. Paaiškinkite, kodėl šis vardas yra tinkamas.

Atsakyme pateiktas sklypas, be abejo, skirtas idealiam žemų dažnių filtrui, kuriame visi dažniai žemiau fNupjauti yra perduodami ir visi dažniai virš fNupjauti yra užblokuoti. Realybėje filtrų grandinės niekada nepasiekia šio idealaus „kvadratinio krašto“ atsako. Aptarkite galimas tokio filtro taikymo galimybes su savo mokiniais.

Iššūkis jiems nupiešti Bode'o siužetus idealui band-pass ir grupinis sustojimas filtrai taip pat. Tokie pratimai kaip ši iš tikrųjų padeda paaiškinti filtrų grandinių paskirtį. Priešingu atveju yra tendencija prarasti perspektyvą, ką turėtų daryti tikrosios filtrų grandinės su atitinkamai sudėtingais Bode siužetais ir matematine analize.

10 klausimas

Nustatykite, kokio tipo filtras yra ši grandinė, ir apskaičiuokite jo ribinį dažnį, atsižvelgiant į rezistoriaus vertę 1 kΩ ir kondensatoriaus vertę 0,22 μF:

Apskaičiuokite rezistoriaus ir kondensatoriaus varžą šiuo dažniu. Ką pastebite apie šias dvi impedanso vertes?

Tai yra žemas perdavimas filtras.

Būtinai paklauskite studentų, kur jie rado šios filtro grandinės ribinio dažnio formulę.

Kai studentai apskaičiuoja rezistoriaus ir kondensatoriaus varžą esant ribiniam dažniui, jie turėtų pastebėti kažką unikalaus. Paklauskite savo mokinių, kodėl šios vertės yra tokios, kokios yra ribinės vertės. Ar tai tik sutapimas, ar tai daugiau pasakoja apie tai, kaip RC grandinės „ribinis dažnis“ yra apibrėžiamas?

11 klausimas

Nustatykite, koks filtro tipas yra ši grandinė, ir apskaičiuokite jo išjungimo dažnį:

Tai yra aukštas perdavimas filtras.

Būtinai paklauskite studentų, kur jie rado šios filtro grandinės ribinio dažnio formulę.

12 klausimas

Nustatykite, koks filtro tipas yra ši grandinė, ir apskaičiuokite jo išjungimo dažnį:

Tai yra žemas perdavimas filtras.

Būtinai paklauskite studentų, kur jie rado šios filtro grandinės ribinio dažnio formulę.

13 klausimas

Nustatykite, kokio tipo filtras yra ši grandinė, apskaičiuokite jo išjungimo dažnį ir išskirkite įvesties gnybtą nuo išėjimo gnybto:

Tai yra žemas perdavimas filtras.

Įvesties gnybtas yra dešinėje, o išvesties - kairėje.

Būtinai paklauskite studentų, kur jie rado šios filtro grandinės ribinio dažnio formulę. Taip pat paklauskite jų, kaip jie sugebėjo atskirti įvesties ir išvesties gnybtus. Kas nutiktų, jei šie gnybtai būtų pakeisti (t. Y. Jei įvesties signalas būtų nukreiptas į išvesties gnybtą)?

14 klausimas

Paprastos LR filtro grandinės ribinio dažnio nustatymo formulė iš esmės skiriasi nuo formulės, naudojamos nustatant ribinį dažnį paprastoje RC filtro grandinėje. Nauji šio dalyko studentai dažnai įsimena, norėdami atskirti vieną formulę nuo kitos, tačiau yra ir geresnis būdas.

Paprastose filtro grandinėse (sudarytas iš vieno reaktyvaus komponento ir vieno rezistoriaus) ribinis dažnis yra tas dažnis, kur grandinės reaktyvumas yra lygus grandinės varžai. Naudokite šį paprastą ribinio dažnio apibrėžimą, kad gautumėte RC ir LR filtro grandinės išjungimo formules, kur fNupjauti yra apibrėžtas R ir L arba C.

Tai yra algebrinio pakaitalo pratimas, imant formulę X = R ir įvedant f į jį pakaitos būdu, tada sprendžiant f. Per daug studentų bando įsiminti kiekvieną naują dalyką, o ne kurti savo žinias pagal anksčiau išmoktą medžiagą. Stebina, kiek elektrinių ir elektroninių formulių galima gauti tik iš kelių pagrindinių lygčių, jei mokama naudotis algebra.

Kai kuriuose vadovėliuose pateikiama tokia LR ribinio dažnio formulė:

Jei studentai pateikia šią formulę, galite būti tikri, kad jie paprasčiausiai ją kažkur rado, o ne išvedė naudodami algebrą. Žinoma, ši formulė tiksliai atitinka tą, kurią pateikiu savo atsakyme - ir gerai parodyti klasei, kaip šie du yra lygiaverčiai, tačiau tikroji šio klausimo esmė yra priversti savo mokinius naudotis algebra kaip praktine priemone. jų supratimą apie elektros teoriją.

15 klausimas

Nustatykite, kokio tipo filtras yra ši grandinė, ir apskaičiuokite rezistoriaus dydį, būtiną, kad jis gautų 3 kHz ribinį dažnį:

Tai yra aukštas perdavimas filtras.

Svarbiausia šio klausimo dalis, kaip įprasta, yra tai, kad studentai sugalvotų R vertės nustatymo sprendimo būdus. Paprašykite jų paaiškinti, kaip jie priėmė savo atsakymą ir ar jų sprendimo metodas panaudojo kokią nors formulę ar principą, naudojamą talpinis filtrų grandinės.

16 klausimas

Apskaičiuokite šios grandinės apkrovos išsklaidytą galią dviem skirtingais šaltinio dažniais: 0 Hz (DC) ir fNupjauti.

Ką šie skaičiai pasakoja apie šios filtro grandinės pobūdį (ar tai yra žemo pralaidumo, ar aukšto pralaidumo filtras), taip pat apie ribinis dažnis (dar vadinamas f–3 dB)?

Šie apkrovos išsklaidymo skaičiai įrodo, kad ši grandinė yra a žemas perdavimas filtras. Jie taip pat parodo, kad krūvio sklaida ties fNupjauti yra lygiai pusė galios, kurią filtras gali perduoti apkrovai idealiomis (maksimaliomis) sąlygomis.

Jei jūsų mokiniai niekada anksčiau nebuvo susidūrę su decibelais (dB), turėtumėte jiems paaiškinti, kad –3 dB yra išraiška, reiškianti „pusė galios“, ir todėl filtro ribinis dažnis dažnai vadinamas pusės galios taško.

Svarbi pamoka, kurią reikia išmokti apie ribinį dažnį, yra tai, kad jos apibrėžimas kažką reiškia apkrovos galia. Nėra taip, kad kažkas nusprendė savavališkai apibrėžti fNupjauti kaip taškas, kuriame apkrova gauna 70,7% šaltinio įtampos!

17 klausimas

Filtrų grandinės ne tik silpnina signalus, bet ir keičia signalų fazę. Apskaičiuokite fazės poslinkio kiekį, kurį šios dvi filtro grandinės skleidžia savo signalams (nuo įėjimo iki išėjimo), veikiančioms ribiniu dažniu:

HP filtras: Θ = +45 o (V.išėjo veda Vį)

LP filtras: Θ = -45 o (Višėjo atsilieka Vį)

Atkreipkite dėmesį, kad šiame klausime nėra nurodytos komponento vertės, tik sąlyga, kad abi grandinės veikia ribiniu dažniu. Kai kuriems studentams tai gali sukelti problemų, nes jiems patogu atlikti tik skaičiavimus. Šio klausimo struktūra verčia studentus mąstyti kiek kitaip, nei jie galėtų būti įpratę.

18 klausimas

Tikri filtrai niekada nepateikia tobulų „kvadrato krašto“ Bode siužeto atsakymų. Pavyzdžiui, tipinė žemo dažnio filtro grandinė gali turėti dažnio atsaką, kuris atrodo taip:

Ką reiškia terminas išvažiuoti nurodyti filtrų grandinių ir Bode siužetų kontekste? Kodėl šis parametras būtų svarbus technikui ar inžinieriui?

„Rolloff“ reiškia nuolydis Bode diagramos filtro grandinės slopinimo diapazone, paprastai išreiškiamas decibelų vienete oktavos (dB / oktava) arba decibelų per dešimtmetį (dB / dešimtmetis) vienetais:

Nurodykite studentų dėmesį į mastą, naudojamą šiame konkrečiame Bode siužete. Tai vadinama a žurnalas-žurnalas skalė, kur linijiškai nepažymėta nei vertikali, nei horizontali ašis. Šis mastelis leidžia palyginti mažame grafike parodyti labai platų sąlygų diapazoną ir yra labai įprastas analizuojant filtro grandinę.

19 klausimas

Paaiškinkite, ką a band-pass filtras yra ir kuo jis skiriasi nuo žemo pralaidumo arba aukšto pralaidumo filtro grandinės. Be to, paaiškinkite, ką a grupinis sustojimas filtras yra ir nubraižykite Bode diagramas, atspindinčias tiek juostinio perdavimo, tiek juostinio stabdymo filtrų tipus.

Juostos leidimo filtras praleidžia tik tuos dažnius, kurie patenka į nurodytą diapazoną arba „juostą“. Juostinio stabdymo filtras, kartais vadinamas a išpjovos filtras, daro priešingai: silpnina dažnius, patenkančius į nurodytą juostą.

Iššūkio klausimas: kaip manote, kokio tipo filtras, „band-pass“ ar „band-stop“ yra naudojamas radijo imtuve (derintuve)? Paaiškinkite savo samprotavimus.

Šiuo klausimu aš nusprendžiau leisti studentams piešti Bode siužetus, pateikdamas jiems tik rašytinius kiekvieno filtro tipo aprašymus.

20 klausimas

Paprastas būdas pateikti sudėtingas elektronines sistemas yra blokinė schema, kur konkretūs funkciniai sistemos pjūviai yra išdėstyti kaip kvadratai arba stačiakampiai, kurių kiekvienas turi tam tikrą paskirtį ir kiekvienas turi įvestį (-ius) ir išvestį (-ius). Pavyzdžiui, pateikiama analoginio („katodinio spindulio“) osciloskopo blokinė schema arba CRO:

Blokinės diagramos taip pat gali būti naudingos vaizduojant ir suprantant filtrų grandines. Apsvarstykite šiuos simbolius, pavyzdžiui:

Kuris iš jų reiškia a žemas perdavimas filtras ir kuris reiškia a aukšto dažnio filtras? Paaiškinkite savo samprotavimus.

Taip pat nustatykite naujas filtro funkcijas, sukurtas sudėjus žemų ir aukštų dažnių filtrų „blokus“:

Be to, kad studentai suprastų, jog juostos funkciniai filtrai gali būti sudaryti iš žemų ir aukštų dažnių filtrų blokų rinkinių, šis klausimas iš tikrųjų yra skirtas problemoms spręsti. Aptarkite su savo mokiniais, kaip jie galėtų kreiptis į tokią problemą, kad pamatytumėte, kaip grandinės reaguoja. Kokius „minčių eksperimentus“ jie bandė mintyse ištirti šias grandines?

21 klausimas

Kokį filtravimo veiksmą (aukšto pralaidumo, žemo pralaidumo, pralaidumo, juostos sustabdymo) teikia ši rezonansinė grandinė?

Ši grandinė yra a band-pass filtras.

Kaip įprasta, paprašykite savo mokinių paaiškinti kodėl atsakymas yra teisingas, o ne tik pakartokite pateiktą atsakymą!

22 klausimas

Kokį filtravimo veiksmą (aukšto pralaidumo, žemo pralaidumo, pralaidumo, juostos sustabdymo) teikia ši rezonansinė grandinė?

Ši grandinė yra a grupinis sustojimas filtras.

Kaip įprasta, paprašykite savo mokinių paaiškinti kodėl atsakymas yra teisingas, o ne tik pakartokite pateiktą atsakymą!

23 klausimas

Nurodykite kiekvieną iš šių filtrų tipų ir paaiškinkite kaip galėjai teigiamai nustatyti jų elgesį:

Tolesnis klausimas: kiekvienoje parodytoje grandinėje nustatykite bent vieną viengungis komponento gedimas, kuris gali užkirsti kelią signalo įtampai pasiekti išėjimo gnybtus.

Kai kurie iš šių filtrų dizainų yra rezonansinio pobūdžio, o kiti - ne. Rezonansinės grandinės, ypač kai gaminamos su aukštos Q komponentais, priartėja prie idealių juostos perdavimo (arba blokavimo) savybių. Aptarkite su savo mokiniais skirtingas rezonansinių ir nerezonuojančių juostų filtrų projektavimo strategijas.

Iš pradžių gali pasirodyti, kad aukšto dažnio filtras, kuriame yra tiek induktorių, tiek kondensatorių, yra tam tikros formos rezonansinis (t. Y. Juostos perdavimo arba juostos sustabdymo) filtras. Tai iš tikrųjų valios rezonuoja tam tikru (-ais) dažniu (-ais), tačiau jo bendras elgesys vis dar yra aukšto lygio. Jei studentai to klausia, geriausiai galite atsakyti į jų klausimus naudodamiesi kompiuterine imitavimo programine įranga, kad suprastumėte panašios grandinės elgesį (arba siūlydami jiems atlikti modeliavimą patiems).

Kalbant apie tolesnį klausimą, būtų geras pratimas aptarti, kurie siūlomi komponentų gedimai yra labiau tikėtini nei kiti, atsižvelgiant į santykinę tikimybę, kad kondensatoriai sugedo, o induktoriai ir rezistoriai sugenda.

24 klausimas

Nustatykite šiuos filtrų tipus ir būkite pasirengę paaiškinti savo atsakymus:

Kai kurie iš šių filtrų yra rezonansinio pobūdžio, kiti - ne. Rezonansinės grandinės, ypač kai gaminamos su aukštos Q komponentais, priartėja prie idealių juostos perdavimo (arba blokavimo) charakteristikų. Aptarkite su savo studentais skirtingas rezonansinių ir nerezonuojančių juostų filtrų projektavimo strategijas.

Nors rezonansinių juostų filtrų konstrukcijos turi beveik idealias (teorines) charakteristikas, juostiniai filtrai, pastatyti tik su kondensatoriais ir rezistoriais, taip pat yra populiarūs. Paklauskite savo studentų, kodėl taip gali būti. Ar yra kokių nors priežasčių, dėl kurių induktorių būtų galima tikslingai vengti projektuojant filtrų grandines?

25 klausimas

ribinis dažnis, taip pat žinomas kaip pusės galios taško arba -3dB taškasarba žemo dažnio, arba aukšto dažnio filtrą yra gana lengva apibrėžti. Bet ką daryti su juostinio perdavimo ir juostinio sustabdymo filtrų grandinėmis? Ar „ribinio dažnio“ sąvoka taikoma šiems filtrų tipams? Paaiškinkite savo atsakymą.

Skirtingai nuo žemo pralaidumo ir aukšto pralaidumo filtrų, pralaidumo ir juostos sustabdymo filtrų grandinės turi du ribiniai dažniai (fc1 ir fc2)!

Šis klausimas suteikia gerą galimybę paprašyti studentų prieš lentą lentoje prieš klasę nupiešti Bode schemą apie tipinį „pass-pass“ arba „band-stop“ filtrą, kad iliustruotų idėją. Nebijokite leisti mokinių į priekį klasėje pristatyti savo išvadų. Tai puikus būdas sustiprinti pasitikėjimą jais ir padėti užgniaužti iliuziją, kad jūs (mokytojas) esate aukščiausia klasės valdžia!

26 klausimas

Nubraižykite tipinį dažnių juostos filtro grandinės atsaką, parodydami signalo išėjimą (amplitudę) vertikalioje ašyje ir dažnį horizontalioje ašyje:

Be to, nustatykite ir pažymėkite etiketę pralaidumas grandinės jūsų filtro sklype.

Pralaidumo filtro grandinės pralaidumas yra tas dažnių diapazonas, kai išėjimo amplitudė yra bent 70,7% didžiausios:

Pralaidumas yra svarbi elektronikos sąvoka, skirta ne tik filtrų grandinėms. Jūsų studentai, atlikdami tyrimą, gali rasti nuorodų į stiprintuvų, perdavimo linijų ir kitų grandinės elementų pralaidumą. Nepaisant daugybės ir įvairių šio termino taikymo principų, iš esmės tas pats.

27 klausimas

Nubraižykite juostos stabdymo filtro grandinės tipinį atsaką, parodydami signalo išėjimą (amplitudę) vertikalioje ašyje ir dažnį horizontalioje ašyje:

Be to, nustatykite ir pažymėkite etiketę pralaidumas grandinės jūsų filtro sklype.

Juostinio stabdymo filtro grandinės pralaidumas yra tas dažnių diapazonas, kai išėjimo amplitudė sumažinama bent iki 70,7% viso slopinimo:

Pralaidumas yra svarbi elektronikos sąvoka, skirta ne tik filtrų grandinėms. Jūsų studentai, atlikdami tyrimą, gali rasti nuorodų į stiprintuvų, perdavimo linijų ir kitų grandinės elementų pralaidumą. Nepaisant daugybės ir įvairių šio termino taikymo principų, iš esmės tas pats.

28 klausimas

Nubraižykite keturių skirtingų filtrų grandinių tipinius dažnio atsakus, rodydami signalo išėjimą (amplitudę) vertikalioje ašyje ir dažnį horizontalioje ašyje:

Be to, nustatykite ir pažymėkite etiketę pralaidumas filtro grandinės kiekviename sklype.

Nors „pralaidumo“ dažnis pirmiausia taikomas juostos leidimo ir juostos sustabdymo filtrams, studentai turi suvokti, kad tai taikoma ir kitiems filtrų tipams. Šis klausimas, be juostos pločio apibrėžimo peržiūros, taip pat apžvelgia ribinio dažnio apibrėžimą. Paprašykite savo mokinių paaiškinti, iš kur gaunama 70,7 proc. Užuomina: pusė galios taškas!

29 klausimas

A baltas triukšmas šaltinis yra specialus kintamosios srovės signalo įtampos šaltinio tipas, kuris perduoda plačią dažnių juostą („triukšmą“) su pastovia amplitude visoje vardinėje srityje. Nustatykite, ką rodytų spektro analizatoriaus ekranas, jei jis būtų tiesiogiai prijungtas prie baltojo triukšmo šaltinio, taip pat, jei jis būtų prijungtas prie žemo dažnio filtro, kuris savo ruožtu yra prijungtas prie baltojo triukšmo šaltinio:

Šio klausimo tikslas yra ne tik pateikti patogų būdą apibūdinti filtro grandinę, bet ir supažindinti studentus su a sąvoka baltojo triukšmo šaltinis taip pat sustiprinti supratimą apie spektro analizatoriaus funkciją.

Jei kas nors pastebėtų, atminkite, kad šiai filtro grandinei pavaizduota labai kietas! Tokio aštraus atsako niekada nepavyko pasiekti naudojant paprastą vieno rezistoriaus, vienos kondensatoriaus („pirmos eilės“) filtrą. Tai turėtų būti daugiapakopė analoginio filtro grandinė arba kažkokia aktyvi filtro grandinė.

30 klausimas

Numatykite, kaip šios antros eilės pasyvaus filtro grandinės veikimas bus paveiktas dėl šių gedimų. Apsvarstykite kiekvieną gedimą atskirai (t. Y. Po vieną, be kelių gedimų):

Kondensatorius C1 nepavyksta atidaryti: kondensatorius C2 nepavyksta trumpai: rezistorius R1 nepavyksta atidaryti: rezistorius R2 nepavyksta atidaryti: litavimo tiltas (trumpas) per rezistorių R2:

Kiekvieną iš šių sąlygų paaiškinkite kodėl atsiras poveikis.

Šio klausimo tikslas yra kreiptis į grandinės trikčių šalinimo sritį iš to, kad žinotume, koks yra gedimas, o ne tik žinome, kokie yra simptomai. Nors tai nebūtinai yra reali perspektyva, ji padeda studentams iš empirinių duomenų kaupti pagrindines žinias, reikalingas diagnozuoti sugedusią grandinę. Į tokius klausimus (galiausiai) turėtų atsakyti kiti klausimai, prašydami studentų nustatyti galimus trūkumus, remiantis matavimais.

31 klausimas

Indukcinės grandinės serijos Q ​​koeficientas yra pateiktas pagal šią lygtį:

Taip pat žinome, kad indukcinį reaktyvumą galima rasti pagal šią lygtį:

Mes taip pat žinome, kad serijos LC grandinės rezonansinis dažnis yra pateiktas pagal šią lygtį:

Atlikdami algebrinį pakeitimą, parašykite lygtį, kuri suteikia serijos rezonansinės LC grandinės Q koeficientą tik L, C ir R atžvilgiu, neatsižvelgiant į reaktyvumą (X) ar dažnį (f).

Tai tik algebros pratimas. Tačiau žinoti, kaip šios trys komponentų reikšmės veikia rezonansinės grandinės Q faktorių, yra vertinga ir praktiška įžvalga!

32 klausimas

Apskaičiuokite šios filtro grandinės rezonansinį dažnį, pralaidumą ir pusės galios taškus:

Tolesnis klausimas: kaip grandinės Q („kokybės faktoriaus“) sumažėjimas turėtų įtakos pralaidumui, ar tai apskritai turėtų?

Formulės, reikalingos šiems parametrams apskaičiuoti, lengvai gaunamos iš bet kurio pagrindinio elektronikos teksto. Nei vienam studentui neturėtų kilti sunkumų ieškant šios informacijos.

33 klausimas

Tarkime, kad keli filtro grandinės induktoriaus laidai staiga sutrumpėjo, kad induktoriuje būtų mažiau laidų nei anksčiau:

Kokį poveikį šis gedimas turėtų šios grandinės filtravimo veiksmui?

Rezonansinis grandinės dažnis būtų padidinti.

Iššūkio klausimas: kas nutiktų šios filtro grandinės Q dėl gedimo induktoriuje?

Poveikio rezonansiniam dažniui nustatymas yra paprastas kokybinės analizės dalykas pagal rezonansinio dažnio formulę. Į poveikį Q (iššūkio klausimas) galima atsakyti taip pat lengvai, jei studentai žino formulę, susiejančią pralaidumą su L, C ir R.

34 klausimas

Įdomi technologija, sukurta bent jau 1940-aisiais, tačiau vis dar įdomi ir šiandien elektros linijos laikiklis: galimybė perduoti informaciją, taip pat elektros energiją elektros laidų laidininkams. Laidinis elektroninis duomenų perdavimas susideda iš aukšto dažnio, žemos įtampos kintamosios srovės signalų, o elektros energija yra žemo dažnio, aukštos įtampos kintamosios srovės. Dėl gana akivaizdžių priežasčių svarbu sugebėti atskirti šiuos du kintamosios srovės įtampos dydžius nuo patekimo į netinkamą įrangą (ypač aukštos įtampos kintamosios srovės galios, kad nepasiektų jautrios elektroninių ryšių grandinės).

Čia yra supaprastinta elektros linijos nešiklio sistemos schema:

Ryšio siųstuvas supaprastinta forma parodytas kaip kintamosios įtampos šaltinis, o imtuvas - kaip rezistorius. Nors kiekvienas iš šių komponentų yra daug sudėtingesnis, nei siūlo šie simboliai, čia siekiama parodyti siųstuvą kaip šaltinis aukšto dažnio kintamosios srovės, o imtuvas kaip a apkrova aukšto dažnio kintamosios srovės.

Atsekti visą schemoje esančio „Siųstuvo“ sugeneruoto aukšto dažnio kintamosios srovės signalo grandinę. Kiek elektros laidininkų naudojama šioje ryšių grandinėje? Paaiškinkite, kaip „linijos gaudyklės“ LC tinklų ir „sujungimo“ kondensatorių derinys užtikrina, kad ryšių įranga niekada nepatektų elektros linijų perduodamos aukštos įtampos elektros energijos, ir atvirkščiai.

Tolesni klausimai Nr. 1: atsekite linijos dažnio (50 Hz arba 60 Hz) apkrovos srovės kelią šioje sistemoje, nustatydami, kuris linijos gaudyklės filtrų komponentas (L arba C) yra svarbesnis energijos perdavimui į apkrova. Atminkite, kad linijos gaudyklės filtrai yra sureguliuoti taip, kad jie rezonuotų ryšio signalo dažniu (būdinga 50–150 kHz).

Tolesnis klausimas Nr. 2: elektros linijos nešiklio sistemose naudojami kondensatoriai yra specialios paskirties aukštos įtampos įtaisai. Viena iš standartinio sukabinimo kondensatoriaus bruožų yra a kibirkščių tarpas skirti įtempti įtampą, atsirandančią dėl žaibo smūgių ir kitų trumpalaikių įvykių elektros linijoje:

Paaiškinkite, kaip turėtų veikti toks kibirkščių tarpas ir kodėl jis veikia kaip apsaugos nuo viršįtampio įtaisas.

Nors elektros linijos nešiklio technologija nėra naudojama tiek ryšiui aukštos įtampos skirstomosiose sistemose, kiek anksčiau - dabar, kai mikrobangų, šviesolaidžio ir palydovinio ryšio technologijos pakeitė šią senesnę techniką, ji vis dar naudojama žemesnės įtampos elektros sistemose įskaitant gyvenamąją (namų) instaliaciją. Paklauskite savo mokinių, ar jie girdėjo apie kokią nors vartotojišką technologiją, galinčią perduoti bet kokius duomenis ar informaciją per laidų laidus. „X10“ yra brandi technologija tai padaryti, ir šiuo metu (2004 m.) Rinkoje yra prietaisų, leidžiančių telefonus prijungti prie maitinimo lizdų, kad būtų galima sujungti telefonus skirtingose ​​patalpose, nepridedant specialių telefono laidų.

Net jei jūsų mokiniai dar neišmoko apie trifazes maitinimo sistemas ar transformatorius, jie vis tiek turėtų sugebėti atskirti ryšio signalo grandinės kelią remdamiesi tuo, ką žino apie kondensatorius ir induktorius ir kaip reaguoja į savavališkai signalus aukštas dažnis.

Informacija apie sukabinimo kondensatorių buvo gauta 452 puslapyje Pramoninės elektronikos žinynas, kurią išleido John Wiley & amp Sons 1948 m. (ketvirtoji spauda, ​​1953 m. birželio mėn.). Nors maitinimo linijos nešiklio technologija dabar nėra taip plačiai naudojama, kaip tada, manau, kad ji turi didelę edukacinę vertę studentams, tik sužinantiems apie filtrų grandines ir idėją maišyti skirtingo dažnio signalus toje pačioje grandinėje.

35 klausimas

Šioje maitinimo linijos nešiklio sistemoje pora sujungimo kondensatorių sujungia aukšto dažnio „siųstuvo“ įrenginį su dviem elektros laido laidininkais, o panaši jungiamųjų kondensatorių pora „imtuvo“ įrenginį jungia prie tų pačių dviejų laidininkų:

Nors vien sukabinimo kondensatoriai yra pakankami, kad būtų galima atlikti reikiamą ryšių įrangai reikalingą filtravimo funkciją (kad būtų išvengta sugadinimo dėl aukštos įtampos elektros energijos, kurią perduoda ir linijos), tą signalo sujungimą galima efektyvinti įvedus du linijos derinimas vienetai:

Paaiškinkite, kodėl pridėjus daugiau komponentų (nuosekliai, ne mažiau!), Užtikrinamas geresnis „ryšys“ tarp aukšto dažnio siųstuvo ir imtuvo įrenginių nei vien tik sujungti kondensatoriai. Patarimas: ryšių įrangos veikimo dažnis yra fiksuotas arba bent jau kintamas tik siaurame diapazone.

Įvedus linijinio derinimo įrenginius, padidinamas signalo sujungimo efektyvumas, naudojant principą rezonansas tarp nuosekliai sujungtų kondensatorių ir induktorių.

Iššūkio klausimas: elektronikoje yra daugybė programų, kai aukšto dažnio kintamosios srovės signalus susiejame vien kondensatoriais. Jei talpinis reaktyvumas kelia susirūpinimą, mes tiesiog naudojame pakankamai didelius kondensatorius, kad reaktyvumas būtų minimalus. Kodėl tai nebūtų praktiškas variantas tokioje elektros perdavimo linijos sistemoje? Kodėl mes negalėjome (arba kodėl būtų mes ne) tiesiog pasirenkame labai didelių talpų kondensatorius, užuot pridėję papildomų komponentų prie sistemos?

Nors elektros linijos nešiklio technologija nėra naudojama tiek ryšiui aukštos įtampos skirstomosiose sistemose, kiek anksčiau - dabar, kai mikrobangų, šviesolaidžio ir palydovinio ryšio technologijos jau sensta, ji vis dar naudojama žemesnės įtampos maitinimo sistemose, įskaitant gyvenamųjų namų (namų) laidai. Paklauskite savo mokinių, ar jie girdėjo apie kokią nors vartotojišką technologiją, galinčią perduoti bet kokius duomenis ar informaciją per laidų laidus. „X10“ yra brandi technologija tai padaryti, ir šiuo metu (2004 m.) Rinkoje yra prietaisų, leidžiančių telefonus prijungti prie maitinimo lizdų, kad būtų galima sujungti telefonus skirtingose ​​patalpose, nepridedant specialių telefono laidų.

Manau, kad tai tikrai tvarkingas rezonanso pritaikymas: induktorių papildymas kondensatoriais padeda įveikti mažiau nei idealų sujungimą, kurį teikia vien kondensatoriai. Aptarkite iššūkio klausimą su savo mokiniais, paprašydami jų apsvarstyti kai kuriuos praktinius kondensatorių apribojimus ir tai, kaip induktoriaus / kondensatoriaus rezonansinė pora geriau išsprendžia linijos sujungimo problemą nei per didelis kondensatorius.

36 klausimas

Ši grandinė vadinama a dvynukas filtras:

Tyrinėkite lygtį, numatantį šios grandinės „išpjovos“ dažnį, atsižvelgiant į parodytus komponentų vertės santykius.

Atsakymas į šį klausimą yra tiesiog tyrimų klausimas! Yra daugybė nuorodų, į kurias studentas galėtų kreiptis norėdamas gauti informacijos apie „twin-tee“ filtrus.

37 klausimas

Tarkime, kad šis juostos sustabdymo filtras staiga turėtų pradėti veikti kaip aukšto dažnio filtras. Nustatykite vieno komponento gedimą, dėl kurio gali kilti ši problema:

Jei rezistorius R3 nepavyko atidaryti, tai sukels šią problemą. Tačiau tai nėra tik nesėkmė, kuri gali sukelti to paties tipo problemas!

Paprašykite savo mokinių paaiškinti, kodėl atviras R2 filtras veiktų kaip aukšto pralaidumo, o ne juostinis sustojimas. Tada paprašykite jų nustatyti kitus galimus komponentų gedimus, kurie galėtų sukelti panašų efektą.

Beje, ši filtro grandinė iliustruoja populiarųjį dvynukas filtro topologija.

38 klausimas

Išnagrinėkite šią garso tono valdymo grandinės schemą:

Nustatykite, kuris potenciometras valdo žemųjų dažnių (žemo dažnio), o kas aukštųjų (aukštų dažnių) tonus, ir paaiškinkite, kaip jūs atlikote tuos nustatymus.

Svarbiausias atsakymas į šį klausimą yra kaip jūsų mokiniai nustatė teisingą potenciometro identifikaciją. Jei nė vienas iš jūsų mokinių negalėjo suprasti, kaip atpažinti potenciometrus, duokite jiems šį patarimą: naudokite superpozicijos teorema išanalizuoti šios grandinės atsaką tiek į žemo dažnio signalus, tiek į aukšto dažnio signalus. Tarkime, kad žemųjų dažnių tonams kondensatoriai yra nepermatomi (Z = ∞), o aukštųjų tonų atveju - skaidrūs (Z = 0). Atsakymai turėtų būti aiškūs, jei jie laikosi šios technikos.

Ši bendroji problemų sprendimo technika - dviejų ar daugiau „ekstremalių“ scenarijų analizė, siekiant palyginti rezultatus - yra svarbi jūsų studentams. Tai nepaprastai naudinga analizuojant filtrų grandines!

39 klausimas

Išnagrinėkite šią garso tono valdymo grandinę, naudojamą reguliuoti žemų dažnių ir aukštų dažnių balansą, girdimą prie ausinių iš garso šaltinio, pavyzdžiui, radijo ar CD grotuvo:

Tarkime, kad gana ilgai dirbant puikiai, staiga per ausines nebebuvo girdimi boso tonai. Nustatykite bent du komponentų ar laidų gedimus, kurie tai gali sukelti.

Štai keletas galimybių:

R1 nepavyko atidaryti Rpuodas1 nepavyko atidaryti L1 nepavyko atidaryti Atidarytų laidų jungtys tarp aukščiau išvardytų komponentų

Klausime parodyta grandinė nėra labai praktiška tiesioginiam ausinių naudojimui, nebent naudojami mažos vertės rezistoriai. Priešingu atveju nuostoliai yra per dideli ir nukenčia maksimalus tūris. Originalios grandinės patobulinimas yra tas, kur suderinamas transformatorius naudojamas efektyviai padidinti ausinių impedanciją:

40 klausimas

Tarkime, kad ši garso tono valdymo grandinė turi problemų: antrasis potenciometras (Rpuodas2), atrodo, veikia labiau kaip paprastas garso reguliavimas, o ne tono valdymas. Vietoj to, kad koreguotumėte aukštų garsų kiekį, girdimą ausinėse, atrodo, kad reguliuojami ir žemųjų, ir aukštųjų garsų garsumas:

Kaip manote, kas gali būti blogai šioje grandinėje? Darant prielaidą, kad jis buvo tinkamai suprojektuotas ir kurį laiką veikė gerai, koks komponento ar laido gedimas galėtų paaiškinti šį elgesį?

Labiausiai tikėtina, kad kondensatorius C1 nepavyko.

Aptarkite su savo mokiniais, kaip veikia ši grandinė, prieš jiems siūlant sugedusių komponentų ar laidų idėjas. Turi suprasti pagrindinį grandinės veikimo principą (-us), kad galėtum veiksmingai jį pašalinti!

41 klausimas

Tarkime, kad ši garso tono valdymo grandinė turi problemų: pirmasis potenciometras (Rpuodas1), atrodo, veikia labiau kaip paprastas garso reguliavimas, o ne tono valdymas. Užuot koregavęs ausinėse girdimą žemų dažnių garsą, atrodo, kad reguliuojamas ir žemųjų, ir aukštųjų garsų garsumas:

Kaip manote, kas gali būti blogai šioje grandinėje? Darant prielaidą, kad jis buvo tinkamai suprojektuotas ir kurį laiką veikė gerai, koks komponento ar laido gedimas galėtų paaiškinti šį elgesį?

Greičiausiai induktorius L1 nepavyko.

Aptarkite savo studentus, kaip veikia ši grandinė, prieš jiems siūlant sugedusių komponentų ar laidų idėjas. Turi suprasti pagrindinį grandinės veikimo principą (-us), kad galėtum veiksmingai jį pašalinti!

42 klausimas

Automobilių elektrinių sistemų elektrinio „triukšmo“ valdymas gali būti problemiškas, nes visame automobilyje yra daugybė „triukšmo“ įtampos šaltinių. Kibirkštiniai uždegimai ir kintamosios srovės generatoriai gali sukelti didelę triukšmo įtampą, pridedamą prie nuolatinės įtampos automobilio elektros sistemoje. Paprastas būdas triukšmą modeliuoti elektra yra nubrėžti jį kaip kintamosios srovės „triukšmo įtampos“ šaltinį nuosekliai su nuolatinės srovės šaltiniu. Jei šis triukšmas patenka į radijo ar garso stiprintuvą, rezultatas bus dirginantis garsas, sklindantis garsiakalbiuose:

Ką siūlytumėte „išspręsti“ šiai problemai, jei draugas paprašytų pritaikyti savo elektronikos patirtį savo triukšmingoje automobilio garso sistemoje? Būtinai pateikite bent du praktinius pasiūlymus.

Tai bene lengviausias sprendimas, norint sumontuoti labai didelį kondensatorių (C.didelis) lygiagrečiai su garso apkrova:

Tačiau yra ir kitų, sudėtingesnių sprendimų!

Tolesnis klausimas: naudokite superpozicijos teoremą kodėl kondensatorius sušvelnina elektrinį triukšmą, netrukdydamas nuolatinės srovės perdavimo į radiją / stiprintuvą.

Tolesnis klausimas yra dar vienas pavyzdys, kaip praktiška yra superpozicijos teorema analizuojant filtrų grandines.

43 klausimas

A spiralinis rezonatorius yra specialus dažnių juostos filtrų tipas, paprastai naudojamas VHF ir UHF radijo imtuvų schemose. Toks įtaisas yra sudarytas iš kelių metalinių ertmių, kurių kiekvienoje yra vielos spiralė (ritė), sujungta su ertme viename gale, o kita - laisva. Tarpai, supjaustyti tarp ertmių, leidžia susieti ritinius, kai įėjimas yra viename kraštiniame gale, o išėjimas - kitame:

Aukščiau pateiktoje iliustracijoje parodytas trijų pakopų sraigtinis rezonatorius su reguliuojamomis metalinėmis plokštelėmis kiekvieno spiralės viršuje. Nubraižykite šio rezonatoriaus scheminį vaizdą ir paaiškinkite, iš kur atsiranda talpa, leidžianti kiekvienai iš ritinių suformuoti rezonansinę grandinę.

Tolesnis klausimas: kodėl jūs manote, kodėl aukštos kokybės derintuvo grandinėje reikalingi keli sureguliuotų („bako“) grandinių etapai? Kodėl gi ne naudoti tik vieno rezervuaro grandinę kaip filtrą? Ar tai nebūtų paprasčiau ir pigiau?

Jei studentams sunku suprasti, iš kur atsiranda talpa, priminkite jiems, kad turime reikalą labai aukštų dažnių, o tas oras tarp metalinių dalių yra pakankamas dielektrikas, kad būtų sukurta reikiama talpa.

Ryšių sujungimą gali būti šiek tiek sunkiau suvokti, ypač jei jūsų studentai dar netyrė abipusio induktyvumo. Pakanka pasakyti, kad energija perduodama tarp ritinių, kurių nuostoliai dideliais dažniais yra nedaug, todėl RF signalas gali patekti į vieną rezonatoriaus galą ir išeiti iš kito be jokių laidų, fiziškai sujungiančių etapus.

44 klausimas

Išmokti matematiškai analizuoti grandines reikia daug mokytis ir praktikuoti. Paprastai studentai praktikuoja spręsdami daugybę problemų pavyzdžių ir tikrindami savo atsakymus pagal vadovėlio ar instruktoriaus pateiktus atsakymus. Nors tai yra gerai, yra daug geresnis būdas.

Iš tikrųjų sužinosite daug daugiau kuriant ir analizuojant tikrąsias grandines, leisdami bandymų įrangai pateikti „atsakymus“, o ne knygą ar kitą asmenį. Norėdami sėkmingai atlikti grandinės kūrimo pratimus, atlikite šiuos veiksmus:

  1. Prieš grandinės konstrukciją atidžiai išmatuokite ir užrašykite visas komponentų vertes.
  2. Nubraižykite analizuojamos grandinės schemą.
  3. Atsargiai pastatykite šią grandinę ant duonos lentos ar kitos patogios terpės.
  4. Patikrinkite grandinės konstrukcijos tikslumą, sekdami kiekvieną laidą prie kiekvieno prijungimo taško ir patikrinkite šiuos elementus schemoje po vieną.
  5. Matematiškai išanalizuokite grandinę, išspręsdami visas įtampos ir srovės vertes.
  6. Atidžiai išmatuokite visas įtampas ir sroves, kad patikrintumėte savo analizės tikslumą.
  7. Jei yra kokių nors esminių klaidų (daugiau nei keli procentai), atidžiai patikrinkite grandinės konstrukciją pagal schemą, tada atidžiai apskaičiuokite reikšmes ir išmatuokite.

Kintamosios srovės grandinėms, kuriose indukciniai ir talpieji reaktyvumai (impedansai) yra svarbus skaičiavimų elementas, rekomenduoju aukštos kokybės (aukštos Q) induktorius ir kondensatorius, o grandinę maitinant žemo dažnio įtampa (gerai veikia elektros linijos dažnis). parazitinis poveikis. Jei turite ribotą biudžetą, pastebėjau, kad nebrangios elektroninės muzikinės klaviatūros yra „funkcijų generatoriai“, teikiantys platų garso dažnio kintamosios srovės diapazoną. Būtinai pasirinkite klaviatūros „balsą“, kuris tiksliai imituoja sinusinę bangą („panflute“ balsas paprastai yra geras), jei sinusoidinės bangos yra svarbi jūsų skaičiavimo prielaida.

Kaip įprasta, venkite labai didelių ir labai mažų rezistorių verčių, kad išvengtumėte matavimo klaidų, kurias sukelia skaitiklio „apkrova“. Aš rekomenduoju rezistoriaus vertes nuo 1 kΩ iki 100 kΩ.

Vienas iš būdų, kaip galite sutaupyti laiko ir sumažinti klaidų galimybę, yra pradėti nuo labai paprastos grandinės ir palaipsniui pridėti komponentų, kad padidintumėte jo sudėtingumą po kiekvienos analizės, o ne sukurti visiškai naują grandinę kiekvienai praktikos problemai. Kitas laiko taupymo būdas yra pakartotinis tų pačių komponentų naudojimas įvairiose grandinių konfigūracijose. Tokiu būdu nereikės matuoti nė vieno komponento vertės daugiau nei vieną kartą.

Tegul patys elektronai pateikia jums atsakymus į jūsų pačių „praktikos problemas“!

Tai buvo mano patirtis, kad studentai reikalauja daug praktikos su grandinės analize, kad galėtų mokėti. Šiuo tikslu dėstytojai savo studentams paprastai pateikia daug praktikos problemų ir pateikia atsakymus studentams, kad jie galėtų patikrinti savo darbą. Nors šis požiūris verčia studentus mokėti grandinių teorijos, jis negali jų visiškai išlavinti.

Studentams reikia ne tik matematikos praktikos. Jiems taip pat reikia realios praktinės praktikos, kuriant grandines ir naudojant bandymo įrangą. Taigi, aš siūlau tokį alternatyvų požiūrį: studentai turėtų statyti savo „praktikos problemas“ su realiais komponentais ir pabandykite matematiškai numatyti įvairias įtampos ir srovės vertes. Tokiu būdu matematikos teorija „atgyja“, o studentai įgyja praktinių žinių, kurių neįgytų vien spręsdami lygtis.

Kita šio praktikos metodo taikymo priežastis yra mokinių mokymas mokslinis metodas: hipotezės (šiuo atveju matematinių prognozių) patikrinimo procesas atliekant tikrą eksperimentą. Studentai taip pat lavins tikrus trikčių šalinimo įgūdžius, nes jie kartais daro grandinės konstrukcijos klaidas.

Kelias akimirkas praleiskite su savo klase ir peržiūrėkite kai kurias grandinių tiesimo „taisykles“ prieš jas pradedant. Aptarkite šias problemas su savo mokiniais tokiu pat Sokratišku būdu, kokiu paprastai aptartumėte darbalapio klausimus, o ne paprasčiausiai pasakykite jiems, ką jie turėtų ir ko neturėtų daryti. Nenustoju stebėtis, kaip prastai studentai suvokia nurodymus, kai jie pateikiami įprastu paskaitos (instruktoriaus monologo) formatu!

Puikus būdas supažindinti studentus su realių grandinių matematine analize yra tai, kad jie pirmiausia nustato komponentų vertes (L ir C) pagal kintamosios srovės įtampos ir srovės matavimus. Paprasčiausia grandinė, žinoma, yra vienas komponentas, prijungtas prie maitinimo šaltinio! Tai ne tik mokys mokinius tinkamai ir saugiai nustatyti kintamosios srovės grandines, bet ir išmokys išmatuoti talpą ir induktyvumą be specializuotos bandymo įrangos.

Pastaba apie reaktyviuosius komponentus: naudokite aukštos kokybės kondensatorius ir induktorius ir pabandykite naudoti žemus dažnius, kad maitintumėte. Maži pakaitiniai galios transformatoriai gerai veikia induktoriams (mažiausiai du induktoriai vienoje pakuotėje!), Jei bet kuriai transformatoriaus apvijai taikoma įtampa yra mažesnė už to transformatoriaus vardinę įtampą šiai apvijai (kad būtų išvengta branduolio prisotinimo) ).

Pastaba tiems dėstytojams, kurie gali skųstis dėl „sugaišto“ laiko, reikalingo studentams kurti tikras grandines, o ne tik matematiškai analizuoti teorines grandines:

Koks yra studentų, besimokančių jūsų kursą, tikslas?

Jei jūsų mokiniai dirbs realiomis grandinėmis, tada, kai tik įmanoma, jie turėtų mokytis realių grandinių. Jei jūsų tikslas yra ugdyti teorinius fizikus, visais būdais laikykitės abstrakčios analizės! Tačiau dauguma iš mūsų planuoja, kad mokiniai ką nors padarytų realiame pasaulyje turėdami jiems suteiktą išsilavinimą. „Sugaištas“ laikas, praleistas statant tikras grandines, mokės didžiulius dividendus, kai ateis laikas pritaikyti savo žinias praktinėms problemoms spręsti.

Be to, tai, kad studentai patys susiduria su praktikos problemomis, moko juos atlikti pirminiai tyrimai, tokiu būdu suteikiant jiems galimybę savarankiškai tęsti elektrotechnikos mokymąsi.

Daugumoje mokslų realistiškus eksperimentus yra daug sunkiau ir brangiau nustatyti nei elektros grandines. Branduolinės fizikos, biologijos, geologijos ir chemijos profesoriai tiesiog norėtų, kad jų studentai taikytų pažangiąją matematiką realiuose eksperimentuose, nekeliančiuose pavojaus saugai ir kainuojančių mažiau nei vadovėlis. Jie negali, bet tu gali. Pasinaudokite savo mokslui būdingu patogumu ir priversti tuos savo studentus praktikuoti matematiką daugelyje tikrų grandinių!


Pirmasis jūsų paskelbtas būdas yra teisingas ir man tinka. Vienintelis paaiškinimas, kad jis neveikia, gali būti tai, kad naudojate senesnę „WTForms“ versiją, man ji veikė 1.0.1

Manau, kad šią problemą sukelia lauko duomenų atributas, kuris pakeičia numatytąjį su kažkuo, ko nesupranta WTForms (pvz., DB modelio objektas - jis tikisi int). Taip nutiktų, jei savo formą užpildytumėte konstruktoriuje taip:

sprendimas yra neautomatiškai nustatyti duomenų atributą užpildžius formą:

„Flask-WTF 0.14.2“ vartotojas čia. Taigi šis atsakymas skirtas tiems, kurie turi panašių problemų su manimi.

Iš esmės nė vienas iš ankstesnių sprendimų tinkamai neveikia su form.validate_on_submit ().

Nustačius formą.test_field.data, pakeitus numatytąją vertę, pakeisite numatytąją vertę, bet duomenis lieka tas pats po validate_on_submit (vartotojo pakeitimai naršyklėje neturi jokio poveikio).

Nustatant form.test_field.default, tada iškvietus form.process () taip pat pakeičiama vertė, kai puslapis įkeliamas, tačiau „validate_on_submit“ nepavyks.

Tai yra naujas būdas tai padaryti:

Tam yra keli būdai. Pirmasis jūsų kodo fragmentas yra teisingas.

Vis dėlto, jei norite tai padaryti dinamiškai rodinyje, taip pat galite:

Tai yra pasirinkimo parametrai naudojant „SelectField“, kai naudojate int, tai veikia taip:

Jei naudojate „flask_wtf“ ir norėtumėte nustatyti numatytąją vertę įvairiems „SelectFields“, įdėtiems į tokį „FieldList“, kaip šis

sprendimas yra duomenų perrašymas, o ne numatytasis, kaip jūs tikėjotės.

Iš esmės šis sprendimas yra panašus į aukščiau pateiktą „Elliots“ atsakymą. Aš tiesiog norėjau pateikti sprendimą sudėtingesniam „FieldList“ atvejui. nikitz komentare paminėjo, kad yra šalutinis poveikis: forma.validate_on_submit () neveikia, jei perrašote duomenis! Galite sukurti paprastą problemą, kur galėsite išjungti duomenų perrašymą iškvietę validate_on_submit ().

Tai nėra itin elegantiška, bet veikia.

PS: Mano reputacija yra per žema, kad galėčiau tiesiogiai komentuoti teisingą Ellioto atsakymą.


Kas yra dažnio moduliacija?

dažnio moduliacija gali būti apibrėžiamas kaip nešlio signalo dažnis keičiamas proporcingai (pagal) įėjimo moduliuojančio signalo amplitudei. Įvestis yra vieno tono sinusinė banga. Nešėjas ir FM bangų formos taip pat parodytos kitame paveiksle.

Dažnio moduliacijos generavimas

Nešiklio (fc) dažnis didės didėjant moduliuojančio (įvesties) signalo amplitudei. Nešiklio dažnis bus didžiausias (fc max), kai įėjimo signalas yra didžiausias. Nešiklis maksimaliai nukrypsta nuo įprastos vertės. Nešiklio dažnis mažės mažėjant moduliuojančio (įvesties) signalo amplitudei.

Nešiklio dažnis bus mažiausias (fc min), kai įėjimo signalas yra žemiausias. Nešiklis nukrypsta nuo normalios vertės. Laikiklio dažnis bus normalus (laisvai veikiantis) fc, kai įėjimo signalo vertė yra 0 V. Nešyklėje nėra jokių nuokrypių. Paveikslėlyje parodytas FM bangos dažnis, kai įėjimas yra maksimalus, 0 V ir min.

dažnio moduliacijos blokinė schema yra parodyta žemiau. Pranešimo signalas turi konkrečius duomenis, o kitas signalas neturi duomenų, vadinamų nešiklio signalu.

Šių signalų moduliacija duos FM moduliuojamą signalą. Šis signalas yra svarbesnis, nes šio signalo dažnis tekės aukštyn ir žemyn, priklausomai nuo signalo amplitudės. Taigi šį dažnio pokytį galima pateikti kHz (kilohercais). Pavyzdžiui, kai dažnio kitimas yra 3 kHz aukštyn ir žemyn, tada jis žymimas kaip ± 3 kHz.

FM istorija

Radijo metu statinė buvo pagrindinė problema ir būdas, kuriuo visi bandė sumažinti statinį poveikį, buvo sumažinti pralaidumą. Taigi taikant šį metodą per imtuvą buvo gaunama mažiau triukšmo.Edvinas Armstrongas buvo amerikiečių inžinierius, todėl nagrinėjo šią problemą ir ar FM, o ne AM gali duoti naudos.

1928 m. Jis tiesiog pradėjo plėsti idėją naudodamas FM ir amp. Padidino BW, o ne mažino. Tačiau dėl skirtingų priežasčių jo idėjos nepriima kiti. Tuoj pat jis kreipėsi į Amerikos radijo korporaciją arba RCA, jie buvo sužavėti jo idėjomis, tačiau RCA tiesiog sutelkė dėmesį į televiziją, todėl jie nenori nukreipti jokių išteklių į naujo tipo transliacijas.

Po daugybės rūpesčių jis 1939 metais pradėjo radijo stotį, norėdamas parodyti FM efektyvumą. Laikyti šią ir kitas stotis pagal dažnių juostą tarp 42 MHz ir 50 MHz dažnių. Tačiau po karo JAV FCC pakeitė priskirtą dažnių juostą tarp 88 MHz ir 108 MHz.
Nepaisant to, buvo tam tikras skausmas, nes buvo parduota tūkstančiai radijo imtuvų ir grupė buvo priimta visame pasaulyje, o tai šiuo metu yra VHF FM juosta. Be to, tam tikras siaurajuosčio radijo dažnis tapo žinomas dėl UHF ir VHF mobiliojo ryšio.

Dažnio nuokrypis

  • Vadinamas įvesties moduliuojančio signalo amplitudės sukurto nešlio dažnio pokyčio dydis dažnio nuokrypis.
  • Carrier dažnis svyruoja tarp fmax ir fmin, nes įvestis skiriasi savo amplitude.
  • Skirtumas tarp fmax ir fc yra žinomas kaip dažnio nuokrypis. fd = fmax & # 8211 fc
  • Panašiai skirtumas tarp fc ir fmin taip pat žinomas kaip dažnio nuokrypis. fd = fc –fmin
  • Tai žymima Δf. Todėl Δf = fmax & # 8211 fc = fc & # 8211 fmin
  • Todėl fd = fmax & # 8211 fc = fc - fmin

Signalo amplitudės moduliavimas

Dažnio nuokrypis = 105 -100 = 5 MHz (arba) Dažnio nuokrypis = 95-100 = -5 MHz

Dažnio moduliacija Lygtis

FM lygtis įtraukti šiuos dalykus

v = A sin [wct + (Δf / fm) sin wmt]

A = FM signalo amplitudė. Δf = dažnio nuokrypis

mf = FM moduliacijos indeksas

mf vadinamas dažnio moduliacijos moduliacijos indeksu.

Kas yra dažnio moduliacijos moduliacijos indeksas?

FM moduliacijos indeksas yra apibrėžiamas kaip nešiklio dažnio nuokrypio ir moduliuojančio signalo dažnio santykis

mf = FM moduliacijos indeksas = f / fm

Dažnių moduliavimas ryšių sistemose

Telekomunikacijose yra dviejų tipų dažnio moduliavimo būdai, tokie kaip analoginis dažnio moduliavimas ir skaitmeninio dažnio moduliacija.

Taikant analoginį dažnio moduliavimą, duomenų signalas gali būti moduliuojamas per nuolat kintantį sinusinio nešlio signalą. Šis nešiklio signalas apima skirtingas savybes, tokias kaip dažnis, amplitudė ir amp fazė, kurios daugiausia naudojamos kuriant AM ir amp PM.

Skaitmeninį dažnio moduliavimą galima skirstyti į FSK (dažnio perjungimo klavišą), ASK (amplitudės perjungimo klavišą) arba PSK (fazės poslinkio klavišą), kuris veikia kaip analoginis. Analoginė moduliacijos technika paprastai naudojama AM, FM ir amp trumpųjų bangų transliacijoms, o skaitmeninė moduliacijos technika naudojama dvejetainiams signalams, tokiems kaip 0 ir 1, perduoti.

FM naudojami būdai yra varaktoriaus diodo osciliatorius ir fazėje užrakinta kilpa. Varaktoriaus diodo osciliatoriaus technikoje diodas yra išdėstytas grandinėje, kad būtų galima pakeisti dažnį. Taigi ši technika suteikia tiesiog siaurajuosčio ryšio perdavimą. Pagal PLL techniką jis suteikia puikų FM. Taigi taikant šią techniką, fazės yra apribotos kilpa, kad būtų galima pakeisti dažnį.

FM vibracijos analizėje

Matuojant ir analizuojant vibracijos signalų lygius, modelius, kitaip mašinos dažnis pastebint netaisyklingą vibraciją, įvertinamas visas mašinos stiprumas ir jų komponentai. Tokia analizė yra ypač naudinga besisukančioms mašinoms, kur yra gedimų įtaisai, galintys sukelti amplitudės ir amplitudės moduliacijos nuokrypius.

Demoduliacijos metodas tiesiogiai nustato šiuos moduliacijos dažnius, todėl jis naudojamas duomenims atkurti iš moduliuojamo nešlio signalo.

Dažnių moduliacijos signalo pralaidumas

Pralaidumas yra vienas pagrindinių FM signalo elementų. Esant FM signalui, šoninės juostos tęsis bet kurią pusę, kuri tęsis iki begalybės, tačiau jų stiprumas sumažėja. Palanku, kad yra galimybė apriboti FM signalo BW, per daug nekeičiant jo vertės.

Prisiminkime, kad sudėtingo signalo, pvz., FM, pralaidumas yra skirtumas tarp jo aukščiausio ir žemiausio dažnio komponentų ir išreiškiamas hercais (Hz). Pralaidumas susijęs tik su dažniais. AM turi tik dvi šonines juostas (USB ir LSB), o juostos plotis buvo 2 fm.

FM tai nėra taip paprasta. FM signalo spektras yra gana sudėtingas ir turės be galo daug šoninių juostų, kaip parodyta paveikslėlyje. Šis paveikslas suteikia idėją, kaip spektras plečiasi didėjant moduliacijos indeksui. Šonines juostas nuo laikiklio skiria fc ± fm, fc ± 2fm, fc ± 3fm ir kt.

FM signalo pralaidumas

Tik pirmosiose šoninėse juostose bus pagrindinė galios dalis (98% visos galios), todėl tik šios kelios juostos laikomos reikšmingomis šoninėmis juostomis.

Pagal nykščio taisyklę, dažnai vadinamą „Carson & # 8217s“ taisykle, 98% FM signalo galios yra pralaidumo juostoje, lygioje nuokrypio dažniui, pridėjus dvigubą moduliacijos dažnį.

Karsono taisyklė: FM BWFM pralaidumas = 2 [Δf + fm].

= 2 fm [mf + 1]

FM yra žinoma kaip pastovaus pralaidumo sistema. Kodėl?

Dažnio moduliacija yra žinoma kaip a pastovaus pralaidumo sistema o šios sistemos pavyzdys pateiktas žemiau.

  • Δf = 75 KHz fm = 500 Hz BWFM = 2 [75 + (500/1000)] KHz = 151,0 KHz
  • Δf = 75 KHz fm = 5000 Hz BWFM = 2 [75 + (5000/1000)] KHz = 160,0 KHz
  • Δf = 75 KHz fm = 10000 Hz BWFM = 2 [75 + (10000/1000)] KHz = 170,0 KHz
  • Nors moduliacinis dažnis padidėjo 20 kartų (nuo 50 Hz iki 5000 Hz), nuokrypis padidėjo tik nežymiai (nuo 151 KHz iki 170 KHz). Taigi FM yra žinoma kaip pastovaus pralaidumo sistema.
  • Commercial FM (Carsono taisyklė.)
  • Maksimalus dažnio nuokrypis = 75 KHz
  • Maks. Moduliuojantis dažnis = 15 KHz
  • BWFM = 2 [75 + 15] = 180,0 KHz

Skirtumas tarp amplitudės moduliacijos ir dažnio moduliacijos

Amplitudės moduliacija Vs dažnio moduliacija aptariama toliau.

Amplitudės moduliacijaDažnio moduliacija
Atliekant amplitudės moduliaciją, nešlio signalo amplitudė pasikeitė, atsižvelgiant į duomenų signalą. AM radijo transliacijos signalai naudoja žemų nešėjų dažnius dideliems atstumams nueiti. Kartais amplitudės moduliacijos signalai gali atšokti nuo jonosferos. Palyginti su FM, per AM nuvažiuotas atstumas yra didelis.Vykdant dažnio moduliaciją, nešlio bangos dažnis gali būti pakeistas pagal signalą, kuriame yra duomenų. Radijo signalai turi didelį BW, palyginti su AM radijo signalais. Šie signalai padeda užtikrinti gerą garso kokybę. FM taip pat leidžia siųsti stereo signalus.
1870-ųjų viduryje buvo sukurtas pirmasis garso perdavimasFm 1930 m. JAV sukūrė Edwinas Armstrongas.
AM metu radijo signalas yra žinomas kaip nešlio signalas, o fazės ir stiprintuvo dažnis išlieka tas patsFM radijo signalas yra žinomas kaip nešlio signalas, tačiau amplitudė ir fazė išlieka ta pati
Labiau pakenčia triukšmąMažiau triukšmo
AM garso garsumas yra prastas, tačiau jis gali perduoti didelius atstumusFM garsas yra aukštas, įskaitant gerą garso kokybę
AM dažnis svyruoja nuo 535 kHz ir # 8211 1705 kHzAukštojo spektro FM dažnis svyruoja nuo 88 MHz ir # 8211 108 MHz
AM moduliacijos indeksas svyruoja nuo 0 iki 1FM moduliacijos indeksas yra didesnis nei 1
Jis apima tiesiog dvi šonines juostasTai apima daugybę šoninių juostų
Jis turi lengvą grandinęJis turi sunkią grandinę
AM metu nešiklio signalo amplitudė gali būti pakeista informacijai perduoti.FM, norint perduoti informaciją, galima pakeisti nešlio signalo dažnį
Jo pralaidumas yra mažesnis, pvz., 10 kHz.Jis turi didelį pralaidumą, pavyzdžiui, 200 kHz
AM veikia MF (vidutinio dažnio) ir amp HF (aukšto dažnio).FM veikia labai aukštu dažniu

Raktas skirtumai tarp AM ir FM įtraukti šiuos dalykus.

  • FM lygtis: V = A sin [wct + Δf / fm sin wmt] = A sin [wct + mf sin wmt]
  • AM = Vc (1 + m sin ωmt) sin ωct lygtis, kur m yra m = Vm / Vc
  • FM moduliacijos indekso reikšmė gali būti didesnė nei 1 arba mažesnė nei viena
  • AM metu moduliacijos indeksas bus nuo 0 iki 1
  • FM, nešlio amplitudė yra pastovi.
  • Todėl perduodama galia yra pastovi.
  • Perduodama galia nepriklauso nuo moduliacijos indekso priklauso nuo moduliacijos indekso
  • P Bendras = Pc [1+ (m2 / 2)]
  • Reikšmingų šoninių juostų skaičius FM yra didelis.
  • Tik dvi šoninės juostos AM
  • A pralaidumas FM priklauso nuo FM moduliacijos indekso
  • Pralaidumas nepriklauso nuo AM moduliacijos indekso. Visada 2 šoninės juostos. AM BW yra 2 fm
  • FM turi geresnį triukšmo atsparumą. FM yra tvirtas / tvirtas nuo triukšmo. FM kokybė bus gera net ir esant triukšmui.
  • AM metu kokybę rimtai veikia triukšmas
  • FM reikalaujamas pralaidumas yra gana didelis. FM pralaidumas = 2 [Δf + fm].
  • AM reikalaujamas pralaidumas yra mažesnis (2 fm), o imtuvas yra labai sudėtingas ir labai brangus.
  • AM siųstuvo ir imtuvo grandinės yra paprastos ir pigesnės

Dažnio moduliacijos pranašumai

Tarp dažnio moduliacijos pranašumų yra šie.

  • Mažiau triukšmo ir trukdžių
  • Aptarnavimo zonos yra tiksliai apibrėžtos, atsižvelgiant į nurodytą siųstuvo galią.
  • Lyginant su amplitudės moduliacija, FM apima mažai energijos.
  • Spinduliuojama galia yra mažesnė.
  • Apsaugos juostos atskiria netoliese esančius FM kanalus.
  • Mažesni geografiniai trukdžiai tarp gretimų stočių.
  • Patobulintas S / N (signalo ir triukšmo) santykis, pvz., 25 dB, žmogaus įsibrovimo atžvilgiu
  • Moduliavimo technika lengvai pritaikoma mažos galios siųstuvo fazėje:
  • Tai yra galimybė naudoti efektyvius RF stiprintuvus, įskaitant dažnio moduliuojamus signalus.

Dažnio moduliacijos trūkumai

Dažnio moduliacijos trūkumai yra šie.

  • Didelė įrangos kaina yra didelė
  • Didelis pralaidumas
  • FM signalo priėmimo sritis yra maža.
  • Norint geriau susisiekti, FM sistemų antenos turėtų būti arti
  • Daug daugiau pralaidumo (net 20 kartų daugiau).
  • Sudėtingesnis imtuvas ir siųstuvas.
  • FM spektrinis efektyvumas yra prastesnis nei kai kurių kitų moduliacijos formatų:
  • Reikalingas sudėtingesnis demoduliatorius:
  • Kai kurie kiti režimai turi didesnį duomenų spektrinį efektyvumą:
  • Šoninės juostos išsiplečia iki begalybės bet kurioje pusėje
  • FM spektrinis efektyvumas yra prastas, palyginti su kitais moduliacijos metodais
  • Jis naudoja sudėtingesnį demoduliatorių:
  • Kiti režimai apima didelį duomenų spektrinį efektyvumą
  • Šoninės juostos tęsiasi iki begalybės iš abiejų pusių

Taigi visa tai yra dažnio moduliacijos apžvalga. dažnio moduliacijos taikymai apima FM radijo transliacijas, radarus, seisminius tyrimus, telemetriją ir stebint kūdikius, kad būtų galima juos konfiskuoti per EEG, muzikos sintezę, dvipusio radijo sistemas, magnetinių juostų įrašymo sistemas, vaizdo transliavimo sistemas ir kt. Pagal aukščiau pateiktą informaciją galime padaryti išvadą kad moduliuojant dažnį, tiek efektyvumas, tiek pralaidumas priklauso nuo maksimalaus moduliacijos indekso ir moduliavimo dažnio. Skirtingai nuo amplitudės moduliacijos, dažnio moduliacijos signalas turi didesnį pralaidumą, didesnį efektyvumą ir pagerina atsparumą triukšmui. Kokie yra skirtingi moduliacijos būdai komunikacijos sistemose?


Įtampos padidėjimas dBs

Nors įprasta, kad stiprintuvo įtampos padidėjimas apibūdinamas kaip tiek decibelų, tai nėra tikslus įrenginio naudojimas. Gerai naudoti decibelus, norint palyginti stiprintuvo išvestį skirtingais dažniais, nes visi išėjimo galios arba įtampos matavimai atliekami per tą pačią varžą (stiprintuvo apkrovą), tačiau aprašant įtampos padidėjimą (tarp įėjimo ir išėjimo) stiprintuvo įėjimo ir išėjimo įtampos plėtojamos esant gana skirtingoms varžoms. Tačiau gana plačiai priimta apibūdinti įtampos padidėjimą decibelais.

1.3.3 pav. Garso įtampos atsako kreivė

Kai įtampa padidėja (Av) arba dabartinis pelnas (Ai) yra nubraižytas pagal dažnį, & minus3dB taškai yra tie, kur padidėjimas sumažėja iki 0,707 didžiausio (vidurinės juostos) padidėjimo.

Atkreipkite dėmesį, kad konvertuojant įtampos santykius į dBs reikia 20 log (Višėjo/ Vį)

Apibūdinant stiprintuvo, kuris sukuria 3,5 V išėjimo įtampą 35 mV įėjimui, įtampos padidėjimą kaip 40 dB, tolygu teigti, kad išėjimo įtampa yra 100 kartų didesnė už įėjimo įtampą.

Norėdami pakeisti procesą ir, pavyzdžiui, konvertuoti dB į įtampos santykį, naudokite:

Atkreipkite dėmesį, kad skliaustai yra svarbūs ir antilogai gali būti rodomi skaičiuoklės klaviatūrose kaip 10 x arba 10 & # 94 ir paprastai yra „Shift“ + žurnalas. Naudokite tą pačią formulę, kai dBs į srovės stiprinimo koeficientą, o jei norite konvertuoti dBs į galios santykį, tiesiog pakeiskite 20 formulėje į 10.

Privalumas naudojant dBs stiprintuvų stiprinimui yra tas, kad daugiapakopiuose stiprintuvuose bendras stiprintuvų serijos padidėjimas, išreikštas paprastais santykiais, būtų atskirų padidėjimų rezultatas:

Av1 x Av2 x Av3 x Av4. ir kt.

Tai gali sudaryti labai didelius skaičius, tačiau individualių prieaugių, išreikštų dB, suma būtų atskirų padidėjimų suma:

Taip pat atimami nuostoliai dėl grandinių, tokių kaip filtrai, slopintuvai ir kt., Kad būtų gauti visi nuostoliai.


Aktyvūs filtrai

Čia yra linijinio lygio grandinių katalogas, kuris man pasirodė naudingas kuriant aktyvius garsiakalbius. Galima ir daugybė kitų topologijų, tačiau prieš pasirenkant, visada reikėtų išanalizuoti grandinės signalo apdorojimo galimybes ir jos indėlį į bendrą sistemos triukšmą. CAD programinės įrangos paketas, pvz., „CircuitMaker“, yra patogiausias analizuoti ir kurti aktyvius filtrus. „LspCAD“ programinė įranga leidžia pamatyti, kaip aktyvus filtras keičia išmatuotą vairuotojo dažnio atsaką ir leidžia jį optimizuoti pagal tikslinį atsaką. Visi žemiau esantys linijos lygio filtrai yra įtraukti į „LspCAD“ standartinę ir profesionalią versiją. Visų žemiau esančių filtrų ir dvigubo maitinimo šaltinio komponentų vertes galima nustatyti iš grandinės konstrukcijos skaičiuoklės, kurią pateikė Bernhardas Faulhaberis. Ji apima daugiau atvejų nei ankstesnė Alisterio Sibbaldo skaičiuoklė.

1 - buferinis etapas
2 - 12 dB / okt. „Linkwitz-Riley“ krosoveris
3–24 dB / okt. „Linkwitz-Riley“ krosoveris
4 - vėlavimo taisymas
5 - lentynos žemojo dažnio ir pasyviosios grandinės
6 - lentynų aukšto pralaidumo ir pasyviosios grandinės
7 - išpjovos filtras
8 - 6 dB / okt dipolio išlyginimas
9–12 dB / okt. Aukštų dažnių išlyginimas („Linkwitz Transform“, „Biquad“)
10 - kintamas stiprinimas ir fiksuotas slopinimas
11 - Linijos vairuotojas
12 - maitinimas
13 - Spausdintos plokštės
14 - Literatūra

1 - buferinis etapas

Buferis kaip pirmasis aktyvaus kryžminimo / ekvalaizerio etapas suteikia reikalingą žemą šaltinio varžą šiems filtrų tinklams. Buferis taip pat suteikia didelę impedanso apkrovą išankstinio stiprintuvo išėjimo grandinei ir galimybę perduoti aukšto dažnio filtrą nuolatinės srovės blokavimui. (w-xo-lp2.gif, pmtm-eq1.gif, 38xo_eq.gif) Į viršų

2–12 dB / okt. „Linkwitz-Riley“ krosoveris

Du kryžminio filtro LR2 išėjimai yra 180 laipsnių be fazės visais dažniais, todėl reikia naudoti vieną iš tvarkyklių su atvirkštiniu poliškumu, kad du akustiniai išėjimai prisidėtų fazėje. Esant kryžminiam dažniui, filtro išėjimai yra žemyn 6 dB.
Akustinį dažnį ir polinį atsaką valdo elektriniai filtrai ir sumontuotų vairuotojų atsakas. Elektrinis filtras neduos norimų rezultatų, jei vairuotojo dažnio atsakas sutaps nepakankamai ir bus lygus, o kai jie bus atsukti vienas nuo kito. Daugeliu atvejų tai galima ištaisyti pridėjus fazės poslinkio koregavimo tinklą. Manau, kad krosoveris yra šiek tiek naudingas, nes 12 dB / okt aukšto pralaidumo filtro nuriedėjimas žemiau kryžminimo dažnio nesumažina vairuotojo kūgio ekskursų, kai gaunamas plokščias dažnio atsakas. Mano ankstesnė prielaida, kad 4 eilės LR4 krosoverio grupės uždelsimas žemais dažniais sukels garsinius iškraipymus, nebuvo teisinga. Todėl rekomenduoju nenaudoti krosoverio LR2. (38xo_eq1.gif, FAQ19, xo12-24b.gif)

LR2 grandinė naudoja „Sallen-Key“ aktyviojo filtro topologiją, kad įgyvendintų antrosios eilės perdavimo funkciją. Atsakymą apibrėžia w 0 ir Q0 kuris nustato polių poros vietą kompleksinio dažnio s plokštumoje ir papildomais dviem nuliais s = 0 aukšto dažnio filtrui. LR2 filtrų atveju Q0 = 0,5 ir Q0 = 0,71 kiekvienam iš dviejų kaskadinių 2 eilės filtrų, sudarančių LR4 filtrą. Dažnio atsakas gaunamas nustatant s = j w ir išsprendus perdavimo funkciją pagal dydį ir fazę. Žemiau pateiktas formules galima naudoti kuriant filtrus su skirtingomis w reikšmėmis 0 arba Q0arba išanalizuoti tam tikrą grandinę dėl jos w 0 ir Q0 vertybes.

Bet kokius „Linkwitz-Riley“ filtrus galima įdiegti naudojant antros eilės „Sallen-Key“ filtrų kaskadą. Q0 kiekvieno etapo vertės pateikiamos žemiau esančioje lentelėje. Kiekvieno etapo komponentų vertės tam tikram kryžminimo dažniui f0 galima apskaičiuoti naudojant Q0 ir pasirenkant patogią C vertę2 arba R2 aukščiau pateiktose formulėse.

LR2 LR4 LR6 LR8 LR10
Klausimas0 1 etapo 0.5 0.71 0.5 0.54 0.5
Klausimas0 2 etapo 0.71 1.0 1.34 0.62
Klausimas0 3 etapo 1.0 0.54 1.62
Klausimas0 4 etapo 1.34 0.62
Klausimas0 5 etapo 1.62
dB / oktavos nuolydis 12 24 36 48 60

Didesnės nei LR4 kryžminimo filtrai tikriausiai nėra naudingi, nes didėja grupės vėlavimo pikas aplink f0.
Į viršų

3 - 24 dB / okt. „Linkwitz-Riley“ krosoveris

24 dB / oct LR4 kryžminis filtras teikia išėjimus, kurie yra 360 laipsnių poslinkio fazėje visais dažniais. Esant perėjimo dažniui Fp, atsakas yra 6 dB žemesnis. Elektros tinklas tikslinį akustinio filtro atsaką duos tik tuo atveju, jei vairuotojai yra plokšti ir plačiai sutampa. Taip būna retai. Dėl stačių filtro nuolydžių bendras akustinis atsakas tampa mažiau jautrus vairuotojo atsakymo dydžio klaidoms, tačiau fazės poslinkio klaidas paprastai reikia ištaisyti naudojant papildomą pralaidumo tinklą. (xo12-24b.gif, 38xo_eq1.gif, models.htm # E) Į viršų


Russas Riley ir Siegfriedas Linkwitzas, 2006 m. Rugsėjis, Douglas City, Kalifornija
Septintajame dešimtmetyje, aštuntojo dešimtmečio pradžioje, dirbau su Russu Riley „Hewlett-Packard“ Palo Alto tyrimų ir plėtros laboratorijoje kurdama radijo dažnių ir mikrobangų bandymo įrangą. Kaip ir daugelis kitų inžinierių, mes turėjome „G-Jobs“, kurdami tokius dalykus kaip elektroniniai VW klaidų ir furgonų uždegimai, FM imtuvai, fazėje užfiksuoti impulso pločio FM demoduliatoriai, trumpųjų bangų imtuvai, garso išankstiniai ir galiniai stiprintuvai, trečiosios oktavos garso analizatoriai. , ausinių ekvalaizeriai ir, žinoma, garsiakalbiai.Išmatavę komercinių garsiakalbių akustines ir elektrines reakcijas, mes juos išlyginome ir bandėme suprasti, kodėl jie buvo suprojektuoti keistai atrodančiais vairuotojo išdėstymais, panaudoti dideli deflektoriai, buvo prikimšti įvairių vidinių amortizacinių medžiagų ir panaudoti įvairūs dėžių tvirtinimo ir amortizavimo būdai. Galų gale mes juos visiškai pertvarkėme ir pastatėme savo garsiakalbius. Russas ir jo žmona Vicky, pasiekęs vargonininką, visada turėjo kritiškiausias ir patikimiausias ausis. Jis buvo išradingas dizaino inžinierius, stiprus bendradarbis, kuris įkvėpė ir metė iššūkį daugeliui mūsų dėl mūsų HP ir neoficialių projektavimo projektų.
Russas išėjo į pensiją po daugiau nei 40 metų „HP / Agilent“ mokslinių tyrimų ir plėtros srityje, o dabar gyvena su žmona atokiame kalnų slėnyje, tikrame rąstiniame namelyje, tarp kriaušių, slyvų ir riešutmedžių, uogakrūmių, vištų ir elnių. upelis ir pušys bei eglės, lipančios šlaitais. Jis ramiai mirė savo rąstinėje 2010 m. Gruodžio 6 d.

4 - vėlavimo taisymas

Pirmojo laipsnio „allpass“ filtro sekcija su plokščia amplitudės reakcija, tačiau fazių poslinkis, kuris keičiasi nuo 0 laipsnių iki -180 laipsnių arba nuo -180 laipsnių iki –360 laipsnių, dažnai naudojamas ištaisyti vairuotojų fazės atsako skirtumus. Kelios sekcijos gali atitolinti aukštų dažnių garsiakalbio išėjimą ir kompensuoti vairuotojo montavimą į priekį nuo vidurio diapazono. Aktyvios kryžminės grandinės, kuriose nėra fazės korekcijos schemų, yra tik nežymiai naudojamos. (allpass.gif, allpass2.gif, models.htm # E, 38xo_eq1.gif) Į viršų

5 - lentynų žemoji perėja

Šio tipo grandinės yra naudingos žemo dažnio reakcijai išgauti, siekiant kompensuoti aukšto dažnio padidėjimą iš priekinio skydelio krašto difrakcijos. Tai taip pat gali padėti išlyginti žemo dažnio pasukimą nuo atviro pertvaros garsiakalbio. (shlv-lpf.gif, 38xo_eq1.gif) Į viršų

Žemiau pavaizduota pasyvi RC lentynų žemų perėjimų versija.

6 - stelažas

Grandinė, naudojama didinti aukštus dažnius arba lyginti perėjimą tarp grindų montuojamo žemų dažnių garsiakalbio ir laisvai stovinčio vidurio. (shlv-hpf.gif, 38xo_eq1.gif, models.htm # F) Į viršų

Žemiau parodyta pasyvi RC lentynų aukšto viaduko versija.

7 - išpjovos filtras

Įstrižainės filtrai naudojami įvedant dažnio reakciją, kad būtų panaikinti vairuotojo ar kambario rezonansai. Trijų aukščiau esančių grandinių atsakas yra vienodas. A) sunku realizuoti dėl didelio induktoriaus. B) naudojamas 6 dB / okt dipolio atsako smailei pašalinti. C) pateikia patogias komponento vertes, kai kambario EQ yra žemesnis nei 100 Hz. (kambario EQ, inductr1.gif, inductr2.gif, 38xo_eq1.gif) viršuje

8 - 6 dB / okt dipolio išlyginimas

Dipolio dažnio atsako išmetimo išlyginimui paprastai reikia ne tik padidinti 6 dB / okt okt link žemų dažnių, bet ir pašalinti atsako smailę. (A2 modeliai) Trys grandinės skiriasi savo galimybe pašalinti tokią smailę.

A) Lentynos žemų dažnių filtras negali ištaisyti smailės.
B) Tiltinė T grandinė yra ribota kreivių forma, kurią galima realizuoti. Jis taip pat turi didesnį „opamp“ triukšmo padidėjimą nei signalas aukštais dažniais.
C) Lentynų žemoji perėja su pridėtu griovelio filtru yra lankstiausia grandinė. (models.htm # D) Į viršų

9–12 dB / okt. Aukštų dažnių išlyginimas („Linkwitz Transform“, „Biquad“)

Dauguma vairuotojų pasižymi antros eilės aukšto pravažiavimo ypatumais, nes juos sudaro mechaninės masės atitiktį slopinančios sistemos. Juos apibūdina nulių pora s-plokštumos pradžioje ir kompleksinių polių pora, kurios vieta apibrėžta Fs ir Qt. Aukščiau esanti grandinė leidžia įdėti kompleksinių nulių porą (Fz, Qz) ant polių poros, kad tiksliai kompensuotų jų poveikį. Tada naują polių porą (Fp, Qp) galima įdėti žemesniu ar aukštesniu dažniu, kad gautumėte kitokį, labiau pageidaujamą dažnio atsaką.
Tai leidžia išplėsti uždaros dėžutės žemų dažnių garsiakalbio reakciją į žemesnius dažnius, pirmiau pateiktame grandinės pavyzdyje nuo 55 Hz iki 19 Hz, su sąlyga, kad vairuotojas turi reikiamą garsumo perkėlimo galimybę ir valdo energiją. Ekvalaizerio dažnio atsakas parodytas žemiau, koreguojant žemų dažnių garsiakalbį, kurio atsakas pasiekė aukščiausią tašką (Qp = 1,21) ir ankstyvą išjungimą (Fp = 55 Hz), kad gautų 6 dB žemesnį atsaką esant 19 Hz dažniui ir Q = 0,5.

Susiję fazės ir grupės uždelsimo atsakai parodyti žemiau.

Ne tik išplėstas dažnio atsakas, bet ir pagerinamas atsakas į laiką, tai rodo sumažėjęs viršutinio filtro aukšto dažnio filtro žingsnio atsako viršijimas ir skambėjimas.

Iš s-plokštumos perdavimo funkcijų aprašymo matyti, kad sudėtingus vairuotojo polius langelyje panaikina komplekso nulio rinkinys ekvalaizeryje. Nurodyti ekvalaizerio tikrieji ašies poliai kartu su vairuotojo nuliais s plokštumos pradžioje nustato bendrą garsiakalbio atsaką dažniu ir laiku.

Ekvalaizerio veiksmą laiko srityje sunku vizualizuoti, nes vairuotojo išėjimo bangos forma yra įvesties signalo s (t) konvoliucija su ekvalaizerio h impulsiniu atsaku1(t), kuris savo ruožtu turi būti sujungtas su impulsiniu atsaku h2t) vairuotojo. Konvoliucija yra procesas, kurio metu dabartinė atsako į laiką vertė nustatoma pagal laiko svertinį integralą per ankstesnį elgesį. Toliau pateikiami vairuotojo, ekvalaizerio ir vairuotojo-ekvalaizerio derinio atsakymai, jei įvesties signalas s (t) yra impulsas.

Labiau iliustruoja atsakymai į 4 ciklų stačiakampio gaubto 70 Hz tonas (t). Pvz., Vairuotojo išvestis yra serijos s (t) konvekcija su vairuotojo impulso reakcija h2(t). Atkreipkite dėmesį, kad vairuotojo fazė veda įvesties signalą, kaip būtų galima tikėtis atsakant į aukšto dažnio signalą. Išjungus įvesties seriją 57,14 ms greičiu, vairuotojo atsakas skamba link nulio, reguliuojamas Fp = 55 Hz ir Qp = 1,21.

Ekvalaizerio išvesties atsakas atsilieka savo serijos įvestimi. Šis signalas privers vairuotoją sureaguoti į atsaką, kad jame nebevyrautų Fp = 55 Hz ir Qp = 1,21. Ekvalaizerio išėjimo signalas yra sujungtas su impulsiniu atsaku h2(t) vairuotojo norimam išlygintam vairuotojo išėjimui gauti. Vairuotojo išvesties skilimas įvyksta pagal antrosios eilės aukšto dažnio filtro atsaką, kurį nustato Qp = 0,5 ir Fp = 19 Hz ekvalaizerio, nustojus žadinti.
Žinoma, išlyginimo procese nebuvo pakeisti nė vienas vairuotojo mechaninis parametras, pvz., Masė, atitiktis ir amortizacija, modifikuotas tik įvesties signalas vairuotojui.

Pirmiau minėta grandinė taip pat gali būti naudojama aukšto dažnio garsiakalbio išvyniojimui ištaisyti, kad išlygintas garsiakalbis taptų filtro sekcija tiksliajame LR4 akustiniame aukštajame dažnyje. (f0Q0fpQp.gif, pz-eql.xls, f0Q0.gif, FAQ15, sb80-3wy.htm, sb186-48.gif, sb186-50.gif)

Charlie'o Laubo „CFL„ Linkwitz “transformacijų dizaineris su Monte Karlo jautrumo analize“ palengvina komponento vertės pasirinkimą ir parodo komponento tolerancijos poveikį dažnio atsakui. Atminkite, kad LT yra pagrįstas vairuotojo parametrų Fs ir Qt matavimais. Tik mažus signalo parametrus lengva apibrėžti. Fs ir Qt kinta didėjant signalo lygiui ir skirtingiems vairuotojams. Dėl to išlyginimas tampa netikslus, tačiau praktiškai jis išlieka veiksmingas.
Į viršų

10 - kintamas stiprinimas ir fiksuotas slopinimas

Pagrindinis linijinio lygio aktyvių krosoverių pranašumas yra efektyvumas, kuriuo skirtingų garsumo vairuotojai gali būti derinami garsiakalbių sistemoje. Trijose grandinėse naudojami tiesiniai siaurėjantys potenciometrai, tačiau gaunamas padidėjimo pokytis, kuris yra maždaug tiesinis dB. B ir C grandinės prisiima 10 k omų apkrovą, tokią kaip galios stiprintuvo įėjimo varža. Kontūras A yra optimalus tarp filtro pakopų dėl mažos išėjimo varžos. Turi būti kruopščiai apgalvotas kintamo stiprinimo pakopos išdėstymas filtro grandinėje, nes tai turi įtakos triukšmo efektyvumui ir signalo valdymui. (gain-adj.gif, attnrout.gif, 38xo_eq1.gif) Į viršų

Kartais reikalingas fiksuotas A arba dB slopinimas grandinės pakopos su įėjimo varža R3 įėjimo įtampai V2, kai varomas iš operacinio stiprintuvo, kurio išėjimo įtampa yra V1. Žemiau pateiktame pavyzdyje norima susilpninti 3 dB (a = 1,41). Apkrova Rin, kurią mato opampas, turėtų būti apie 2000 omų. Šios stiprintuvo pakopos įėjimo varža yra 10 k omų.

Norėdami suprojektuoti slopintuvą su nurodytu išėjimo impedanso maršrutu, žr. Attnrout.gif

11 - Linijos vairuotojas

Filtro išėjimo pakopa turi būti tokia, kad nevedant į svyravimus, būtų galima valdyti kabelius, kurių talpa paprastai yra 150 pF vienam metrui. 196 omų rezistorius palaiko varžos apkrovos komponentą, o išvesties susiejimas su neigiamu įėjimu ne juostos dažniuose (& gt100 kHz) sumažina kilpos padidėjimą. Visos minėtos grandinės gali valdyti kabelius, jei naudojami operaciniai stiprintuvai, tokie kaip OPA2134 arba OPA2604. Daugeliu atvejų nebūtina turėti atskiros linijos tvarkyklės.

Aktyviųjų grandinių veikimas visada turėtų būti patikrintas, ar nėra tarpfazinių karpymų ir ar jie svyruoja plačiajuosčio (& gt10 MHz) osciloskopu. Į viršų

12 - maitinimo šaltinis

Pastangas statyti reguliuojamą maitinimo šaltinį rekomenduoju palikti vienam iš daugelio pardavėjų, siūlančių kištukų ir stalviršių modelius. Pakaks išvesties specifikacijos nuo +/- 12 V iki +/- 15 V DC esant & gt250 mA ir esant & lt1% bangavimui ir triukšmui. Dažnai tokių prekių galima rasti elektroninėse perteklinėse parduotuvėse. Į viršų

13 - spausdintinės plokštės WM1 ir MT1

Norėdami supaprastinti aktyvių linijinių lygių ir krosoverių konstrukciją, siūlau tris spausdintines plokštes: ORION / ASP, WM1 ir MT1. Grandinės pėdsakai yra išdėstyti, kad būtų galima atlikti įvairius filtrų dizainus. Vartotojas turi nustatyti faktinę grandinės konfigūraciją ir komponentų vertes. Tada reikiami komponentai ir džemperiai įkeliami į atitinkamas lentos vietas, kad gautų norimą filtro atsaką. Pateiksiu konkrečią informaciją apie PHOENIX krosoverio / ekvalaizerio surinkimą ant ORION / ASP plokštės ir „Linkwitz Transform“ ant WM1 plokštės.

WM1 skirtas įgyvendinti 1, 5, 6, 7, 8, 9 arba 10 grandinių ir įvairių jų derinių funkcionalumą. Plokštės plokštėje pateikiamos dvi iš žemiau pateiktų topologijų, skirtos dviem išlyginimo kanalams arba išsamesniam vieno kanalo atsako korekcijai.

WM1 plokštę galima naudoti:

  • Esamo garsiakalbio su pasyviaisiais krosoveriais išlyginimas, defektų pakopos korekcija ir žemo dažnio atsako išplėtimas.
  • Uždarosios dėžutės žemų dažnių kolonėlės ir nulio išlyginimas ir „cross2“ žemų dažnių filtras. Kintamasis pelnas.
  • Vidutinio ir LR2 kryžminio aukšto dažnio filtro poliaus ir nulio išlyginimas.
  • Dipolio žemų dažnių kolektoriaus išlyginimas su įpjova ir kintamu stiprinimu. „LR2 crossover“ žemoji perėja.
  • Dipolio žemųjų dažnių garsiakalbių išlyginimas mažos Qts tvarkyklėms.
  • Žemo dažnio, individualus kanalas ir bendras daugialypių garsiakalbių atsako išlyginimas, jei šios topologijos elementai leidžia sukurti reikiamą atsakymą.
  • Papildomo žemų dažnių garsiakalbio išlyginimas, FAQ10, FAQ15

MT1 skirtas įgyvendinti 1, 2, 3, 4, 5, 10 arba 11 grandinių ir įvairių jų derinių funkcionalumą. Grandinės plokštėje yra dvi žemiau pateiktos topologijos.

MT1 plokštė gali būti naudojama sukonstruoti:

  • Dviejų krypčių garsiakalbis su 1, 2, 3 arba 4 eilės kryžminiais garsiakalbiais. Aukštų dažnių garsiakalbio kanalas turi kintamą stiprinimo ir uždelsimo schemą, kad garsiakalbio garsiakalbio centras būtų suderintas su žemųjų dažnių garsiakalbiu. Įvesties buferio pakopa gali pakoreguoti nuo 4 p iki 2 p polinio atsako (deflektoriaus žingsnio) korekciją.
  • 3 krypčių sistemos aukštų dažnių garsiakalbis ir vidutinio diapazono kanalai. Vidutinio aukšto dažnio aukštų dažnių garsiakalbio filtrą iki vidutinio krosoverio turėtų pateikti WM1 plokštė.
  • 4 krypčių sistemos aukštų dažnių garsiakalbis ir viršutiniai viduriniai arba viršutiniai viduriniai ir apatiniai vidutinio diapazono kanalai.
  • Didelė aktyvių daugiakanalių linijų filtrų įvairovė kartu su WM1 plokšte.
  • Crossover, skirtas papildomam žemų dažnių garsiakalbiui, FAQ10, FAQ15

Plokštės yra praktinės priemonės eksperimentuoti ir sužinoti apie aktyvią elektroniką. Pastebėsite, kad aktyvių garsiakalbių sistemos suteikia jums laisvę derinti labai skirtingo jautrumo tvarkykles, yra lengviau suprojektuojamos ir gali suteikti didesnį garso atkūrimo tikslumą, nei įmanoma naudojant pasyvius, aukšto lygio krosoverius ir filtrus.

Informacijos apie užsakymą ieškokite grandinės puslapyje. Į viršų

14 - Literatūra

Daug naudingos informacijos galite gauti naudodamiesi įvairių „Opamp“ gamintojų pastabomis. Jei jums reikia atnaujinimo ar įvado į grandines, perskaitykite:

[1] Martinas Hartley Jonesas, Praktinis elektroninių grandinių įvadas, Cambridge University Press, 1995. Tai gerai iliustruotas, lengvai skaitomas, tačiau techniškai tvirtas tekstas. Tai apima platų prietaisų asortimentą - nuo vamzdžių iki IC - ir daugybę pagrindinių grandinės funkcijų.

Šiose knygose nagrinėjamos įvairios sąvokos ir gilinamasi į konkrečias, aktualias temas, kad būtų galima geriau suprasti elektronines grandines ir elektroakustinius modelius.

[2] Hermanas J. Blinchikoffas ir Anatolis I. Zverevas, Filtravimas laiko ir dažnio srityse, John Wiley, 1976. Platus ir esminis žvilgsnis į filtrus.
[3] Arthuras B. Williamsas ir Fredas J. Tayloras, Elektroninis filtrų projektavimo vadovas, McGraw-Hill, 1995. Visų tipų filtrų projektavimo ir analizės formulės.
[4] Jasperas J. Goedbloedas, Elektromagnetinis suderinamumas, Prentice salė, 1990 m. Pagrindinės radijo dažnių trikdžių koncepcijos ir praktika.
[5] Henry W. Ott, Triukšmo mažinimo technika elektroninėse sistemose, John Wiley, 1976. Praktiniai kovos su RFI žingsniai.
[6] Manfredas Zollneris ir Eberhardas Zwickeris, Elektroakustik, Springer, 1998. Išsamiausias ir patikimiausias elektroakustinių keitiklių ir susijusių dalykų inžinerinis lygio pristatymas.
Mano žiniomis, vokiečių kalba nėra jokio panašaus teksto anglų kalba.
[7] Walteris G. Jungas, redaktorius, „Op Amp“ programos, „Analog Devices“, 2002. Viskas, ką jūs kada nors norėjote žinoti apie operacinių stiprintuvų naudojimą, ir ne tik garso dažniais.
Į viršų


Žiūrėti video įrašą: Kaip atstatyti Sentera HVAC jutiklo gamyklinius nustatymus? (Spalio Mėn 2021).