290 likes | 590 Views
Overzicht tweede college SVR. Wisselstroom & complexe impedanties Eerste- & tweede-orde filters Vervangingsschema Enkele sensoren & actuatoren Stoorsignalen LC netwerken, coaxkabels, en andere transmissielijnen. Samenvatting wisselstroom.
E N D
Overzicht tweede college SVR • Wisselstroom & complexe impedanties • Eerste- & tweede-orde filters • Vervangingsschema • Enkele sensoren & actuatoren • Stoorsignalen • LC netwerken, coaxkabels, en andere transmissielijnen
Samenvatting wisselstroom • Lineair systeem => harmonische modulatie is “eigentrilling” • Complexe impedanties: • spoel Z = jL • condensator Z = 1/(j C) • Overdrachtsfunctie
Verschillende filters nader bekeken • Wat is de stapresponse en de frequentiekarakteristiek van: Regtien-opg3.5
Overdrachtsfunctie RC filter Regtien-6.2
Complexe Bode diagram voor H() Regtien-6.5
Tweede-orde filter Vraag: Wat voor eigenschappen zou dit filter hebben?
Berekeningen aan tweede-orde filter Vraag 1: Welke twee eigenschappen zijn het belangrijkst ? Vraag 2: Wat gebeurt er rond de resonantie frequentie
Overdrachtsfunctie van tweede-orde filter Regtien-6.4
Voorbeeld van ander tweede-orde filter Voor rp = 0 : Vraag : Wat doet dit filter ?
Bronnen en inwendige impedantie Open spanning & kortsluitstroom Twee equivalente schema’s voor bron + inwendige weerstand Thévenin Norton
Maximale vermogensoverdracht ? • Bij welke belastingsweerstand Ri kan een bron met inwendige weerstand Rg maximaal vermogen leveren? Regtien-5.8b
Model voor “tweepoort device” • Zelf- en kruis-impedanties • vb transformator (mutual impedance) Regtien-5.4a
Transformator • Windingverhouding 1:n is alles bepalend (voor ideale transformator) • In de praktijk allerlei niet-ideaal gedrag • beperkte koppeling (lekkend B-veld) • weerstand in spoelen VRAAG: Hoe schaalt een belastingweerstand ? Regtien-3.1
Positie sensoren (verplaatsing opnemers) • met weerstand, spoel, en condensator Regtien-7.6,7.7,7.10c
Rekstrookjes • Mechanische oprekking gemeten met rekstrookjes Regtien-7.5
Thermokoppel Regtien-7.11
Meetbruggen Vraag: Wat zou het voordeel van een brugmeting zijn?
Peltier element (actuator) Omgekeerde werking van thermokoppel Regtien-7.12
Fotodiode (meet lichtsterkte) Regtien-7.4
Stoorsignalen: capacitieve koppeling • Oplossing: Faraday kooi naar aarde Regtien-21.23, 21.24
Stoorsignalen: inductieve koppeling • Oplossing: vermijd lussen (gebruik “twisted cable” of “coax”) Regtien-21.27, 21.29
Wat is een aardlus (en hoe voorkom ik hem)? Twee apparaten met ieder een eigen randaarden veroor- zaakt een aardlus. Oplossing: Gebruik één gemeenschappelijke aarde Regtien-21.25, 21.32
LC netwerk VRAAG: Hoe bereken je de (complexe) impedantie van dit LC netwerk ? Als de keten “heel erg lang” is dan moet voor het basisblok gelden: VRAAG: Welke impedantie Z0 voldoet aan deze vergelijking?
Uitwerking “impedantie LC netwerk” Voor het basisblok geldt: VRAAG: Waarvoor zou je een LC netwerk kunnen gebruiken ? Oplossing: Voor « 0 &
Coax kabel: een continu LC netwerk • VRAAG: waar zitten L en C? dwarsdoorsnede & zijaanzicht
Transportvergelijkingen van coax kabel • Opladen van capaciteit = capaciteit per meter • Inductiespanning in lus = inductie per meter Golfvergelijking:
Afsluiting van coax & reflecties Reflectie amplitude: - werkt net zoals bij optica - afsluiting met karakteristieke impedantie voorkomt reflecties - reflecties kunnen ook beschreven worden met Z(L) Z0
Andere structuren voor signaaloverdracht • Twee draden coax golfpijp indringdiepte (skin depth) 0.8 cm bij 60 Hz 7 m bij 100 MHz => verliezen nemen snel toe met frequentie eigenmodes van golfpijp
Samenvatting SVR2 • Herhaling wisselstroom • werken met complexe impedanties { R, jL, 1/(jC) } • verschillende filters (RC, LR, LC) • Bronnen met inwendige weerstand & tweeport devices • Sensoren & actuatoren • Stoorsignalen • Transmissielijen • signaaltransport in coax kabel • ZELFSTUDIE: • Regtien §5.1 , Hoofdstuk 7 (van vorige college: Regtien Hoofdstukken 3, 4, 6, 8) LEES OOK ALVAST §9.1 dioden