110 likes | 345 Views
טכנו"צ – הרצאה 3. תזכורת וסיכום – מערכות לינאריות משוואת הגלים כמערכת ליניארית מעגלי תהודה - RLC. או, באופן אקוויולנטי בהצגה בבסיס ה תדר ע"י מכפלה :. תזכורת – מערכות ליניאריות. T:(af 1 + bf 2 ) = aT:(f 1 ) + bT:(f 2 ). כל מערכת ליניארית אינווריאנטית בזמן מוגדרת ע"י:
E N D
טכנו"צ – הרצאה 3 תזכורת וסיכום – מערכות לינאריות משוואת הגלים כמערכת ליניארית מעגלי תהודה - RLC
או, באופן אקוויולנטי בהצגה בבסיס התדר ע"י מכפלה: תזכורת – מערכות ליניאריות T:(af1 + bf2) = aT:(f1) + bT:(f2) • כל מערכת ליניארית אינווריאנטית בזמן מוגדרת ע"י: • התגובה להלם h(t) פונקצית התמסורת H(ω) δ(t) h(t) • האות במוצא המערכת מתקבל ע"י קונבולוציה עם h(t) • (בהצגה בבסיס הזמן):
משוואת הגלים כמערכת ליניארית • מורכבת מאופרטורים ליניאריים בלבד (גזירות) התמסורת בין שתי נקודות שונות במרחב היא מע' לינארית • כאשר המרחב סטטי - המשוואה אינווריאנטיות בזמן • הפתרונות למשוואה נפרשים ע"י בסיס הגלים המישוריים בהצגה במרחב ה"תדר": • תגובת המערכת בכל נקודה במרחב לעירור בנקודה x1נגזרת מהתגובה בכל תדר - למערכת קיימת פונקציית תמסורת
L2 L2 דוגמא: השפעת החזר ממשטח (multipath) L1 מקלט (מוצא) משדר (מקור) • תגובת ההלם של המערכת היא: • בהצגה בבסיס התדר, פונקצית התמסורת תהיה: • ננתח במפורש את המקרה הפשוט בו a=b:
L דוגמא ב': החזרים בחלל תהודה (cavity) משדר ומקלט • תגובת ההלם של המערכת היא: • בהצגה בבסיס התדר, פונקצית התמסורת תהיה: התוצאה – "תדרי תהודה" בתדרים: fn = n(c/2L) - מה שאנו שומעים בכל פעם שאנחנו שרים במקלחת/ בשירותים
דוגמא ג': החזרים מרובים בחדר משדר fin(t) • תגובת ההלם של המערכת היא: מקלט דוגמא: חלל 40x40x10m
האות בכניסה: • ובמקלט נקבל: fin(t) = “Terrorist attacks can shake the foundations of our biggest buildings…” ב"אולם" - (40 x 40 x 10m) ב"חניון תת-קרקעי" ( - (300 x 130 x 5m החזרים מרובים – הדגמה "חיה" לקונבולוציה משדר fin(t) • תגובת ההלם של המערכת: • האות במוצא (במקלט): מקלט
אוסף של רזוננסים ו"אנטי-רזוננסים" כתוצאה מההתאבכויות בהחזרות (גלים עומדים). • מהווים את ה-"תדרים העצמיים" של החלל. החזרים מרובים בחדר – בסיס התדר משדר fin(t) • בהצגה בבסיס התדר פונקצית התמסורת היא: מקלט
Vout C L R Vin • מסנן band-pass בעל תדר תהודה: • רוחב-הפס בחצי ההספק • (רוחב הסרט / Bandwidth): • רוחב-הפס נקבע ע"י: • ומתקבל כי: Q - "גורם הטיב" / גורם האיכות • (Quality factor) מעגלי תהודה – מעגל RLC טורי • ניתוח התגובה בתחום התדר (עקבות מרוכבות): • מהם מאפייני התגובה?
Q=~6 Q=~1 השפעת גורם הטיב - Q פונקצית התמסורתH(ω)|| ומה לגבי התגובה להלם?h(t) Q>>1 רוחב סרט צר תדר תדר Q<1 "פס-רחב"
כוח מאלץ F - מסה m C L R V קבוע קפיץ - K ריסון - מעגל RLC אוסילטור הרמוני מכני • משוואת ה"תנועה": • האנלוגים: מתח – V כוח – F זרם – I מהירות – dX/dt השראות - L מסה – m קיבול – C היענות הקפיץ – 1/K התנגדות – R ריסון -