Файл: Виглин, С. И. Преобразование и формирование импульсов в автоматических устройствах учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2024
Просмотров: 59
Скачиваний: 0
где Ка -- |
коэффициент отражения |
от источника. На основании |
||
закона сохранения заряда для |
можно получить формулу, ана |
|||
логичную |
(11.19): |
|
|
|
|
_ # и — |
9 |
(11.25) |
|
|
|
+ |
Р |
|
|
|
|
Если R n= 0, то Кп — — 1. Сравнивая обе формулы записи для напряжения ипз, получим
|
к„ 2 — А „ w01— К К0 Ui. |
(11.26) |
|||
Ток inо равен |
|
|
|
|
|
|
6,3 = |
■ |
I « |
|
|
Результирующий |
ток |
|
21 |
|
|
в линии при t > — будет |
|
||||
*rz;; С i + loi + |
|
Ц 3 Р- /? „ |
(11.27) |
||
Л. г — Ли ~Ь 2 /0, — Р |
/?„ — р |
||||
В момент t —3 / |
вторая прямая |
волна |
достигает нагрузки и |
возникает новая отраженная волна, которая равна
Мп Л0 2*
С ней связана отраженная волна тока
Эта |
волна, распространяясь |
справа налево в линии, в |
момент |
|
, |
4 1 |
достигает источника, |
что вызовет появление новой |
третьеп |
t ----- —- |
прямой волны и т. д. Графики изменения напряжения в несогласо ванной линии при 7?„>р приведены на рис. 11.24.
21
Если RH< р, то в момент t = —- вся линия оказывается заря- v
женкой до напряжения ин < Ut. Поэтому источник дополнительно заряжает линию. Напряжение на левом конце возрастает до вели чины U\, а ток скачком увеличивается. Распространяется прямая волна ип3 и гпз положительного знака. Графики движения волн в линии при Ru < р показаны на рис. 11.25,
55
Из оказанного ясно, что в любой момент времени напряжение и и ток i в любой точке х линии можно определить в результате суммирования прямых и отраженных волн иа k и и0 к, а также
#„>р
© |
V |
a t j |
|
л |
|
. JL |
|
|
|
ж |
: : р |
и |
|
___i |
|
нг „ |
|
V, |
|
и„ 2£,<£<3£* |
|
J |
0-ir
г-
Рис. 11.24. Графики, иллюстрирующие распрост ранение волн в несогласованной длинной линии
(Ян > Р> Яи = 0).
ink и Той, причем появляются оми последовательно со сдвигом во времени: отраженная волна и0к и г'ок возникает в момент прихода
иЯ„ ip
и.: |
г а м ш |
v |
t |
|
ь __ я |
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
и* |
|
|
|
If* |
|
|
|
Uh |
Рис. 11.25. Графики, иллюстрирующие распрост ранение волн в несогласованной длинной линии
(Ян < р; Яи = 0).
прямой волны ып к и /„ к к нагрузке /?„, а новая |
прямая волна |
|
tin |
(k+i) и in (k+i)— в момент прихода отраженной |
волны иок и г'ок |
к |
источнику. |
|
56
Если использовать понятие о единичной функции 1(7), то выра жения для и и i можно записать так:
- |
1 |
«пк! |
t |
— |
2(k — 1)— |
|
||||
к-1 |
|
|
|
|
v |
|
' v |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
иок1 |
t ~ |
-— |
* —{2 k — 1) — |
|
|||||
|
|
|
V |
|
' |
V |
|
|||
к= [ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(11.28) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i ~ |
|
i i |
i}n к "Wo к) — |
|
|
||
|
|
|
|
|
к =1 |
|
|
|
||
1 |
|
V I |
|
|
|
г |
--------------2 [ k - |
, |
|
|
р |
|
2 j « п к 1 |
/ |
1) — |
|
|||||
|
|
|
|
|
L |
V |
х |
’ V |
|
|
|
|
к=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
«ок 1 |
t - |
1----- -(2 k - |
1) — |
1. |
|||||
|
|
|
г» |
|
' -ц |
|
||||
к=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выведем формулу для напряжения на нагрузке, пользуясь со отношениями (11.28). В промежутке времени
V V
напряжение на нагрузке равно |
|
|
ин1 — мп1 + |
м0, — и„ д1 + К0). |
(11.29) |
При |
|
|
— < < < — |
|
|
V |
V |
|
добавляются еще вторая прямая и вторая отраженная волны. Так как
з ~Т «О 2 |
з О Ф Ао) - Ан й0 1 (1 -|- А0) |
А„ А0( 1 —(- А0) нп j, |
|
то |
|
|
|
и н 2 — и п j В |
1 "I- Ип 2 I |
2 — j ( 1 Ф А 0) |
(1 А „ А 0) . ( 1 1 .29 ) |
При |
|
|
|
|
Т) |
V |
|
57
добавляются третья прямая и третья отраженная волны. Так как
ипз f и0 |
! / д |
/''„ « с и |
К ) |
• |
/ о - |
||
то |
= |
л и2 л 0 м0 ,(i |
-г к 0)= л ;2 /д 2 |
,(i ! / о , |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 “ |
2 ~Ь |
3 “~Ь «оз |
1( ^ Л Яо)( 1 |
Н„К0 + Кп*Н0>). |
(11.29") |
||
При |
|
(2 гп_—Л] [ <' t ^ |
(2m + |
1)/ |
|
||
|
|
|
|||||
|
|
■у |
|
|
V |
|
|
|
|
и» т |
Un1 (1 + |
^o) |
X |
|
|
|
X (1 + к„ Ко + |
К\ Kl + ... + |
Я Г 1Л ?-1), |
(11.29"') |
|||
где т = 1 , |
2, 3... . |
|
|
|
|
|
Произведенное исследование позволяет построить графики из
менения напряжения на нагрузке |
(рис. 11.26). |
При построении |
принято, что R» — 0, а значит |
и Ки |
— 1. |
|
Рис. |
11.26. Форма |
напряжении на нагрузке |
|
при |
включении |
на входе длинной линии |
|
|
постоянного напряжения {R„-= 0). |
|
Если Rn > |
р, то при каждом отражении от нагрузки знак волны |
||
не изменяется |
(Д’о>0), а при каждом новом отражении от источ |
ника происходит изменение знака волны (Аи= —1). Поэтому на пряжение на нагрузке имеет пульсирующий характер. Переходный процесс заряда линии заканчивается тогда, когда ток в линии станет равен установившемуся току в нагрузке и на ней устанав ливается напряжение uH= (J1.
58
При RH< Р напряжение на нагрузке имеет ступенчатую форму,
так как |
оба .коэффициента |
отражения |
Я0 и Кп |
отрицательны. |
|||||||||||
|
|
|
|
к, |
|
#н>р, #и*0 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
и, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_L |
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
U* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и,и+к,) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3ts |
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кдт ) |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Рис. 11.27. Форма напряжения на нагрузке |
|
|
||||||||||
|
|
|
при воздействии на входе длинной линии прямо |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
угольного импульса |
(RH> р; |
Яи == 0). |
|
|
|
||||||
Переходный |
процесс |
также |
заканчивается, когда ток |
в |
ли |
||||||||||
нии становится |
равным току |
в |
нагрузке |
и напряжение |
м„ |
до |
|||||||||
стигает уровня |
и\. |
цели линия |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
идеальная, |
|
то |
это |
наступает |
|
и. |
|
|
|
|
|
||||
только |
при t-+ °о. Однако |
в |
|
|
|
|
|
|
|||||||
реальной |
линии |
волны |
зату |
|
|
|
|
|
|
||||||
хают вследствие активных по |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
терь, и |
процессы |
устанавли |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ваются через конечный проме |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
жуток времени. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
При воздействии импульсно |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
го напряжения |
на |
несогласо |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ванную линию вследствие мно |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
гократного |
|
отражения |
импуль |
|
|
|
|
|
|
||||||
са как |
от |
|
нагрузки, так и |
от |
|
|
|
|
|
|
|
||||
источника получаем серию им |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
пульсов как на нагрузке, так и |
|
Рис. 11.28. Форма напряжения |
|
||||||||||||
на входе линии. На рис. |
11.27 |
|
на нагрузке при |
воздействии |
|
||||||||||
показан |
|
|
вид |
напряжения |
|
на входе длинной линии прямо |
|
||||||||
на нагрузке |
при R„ > |
р, |
а |
на |
|
угольного |
импульса (/?н<р; /?и= 0). |
||||||||
рис. 11.28 |
при RH< |
р (в |
обоих |
|
|
При построении использо- |
|||||||||
случаях |
предполагается, |
что /?„ -- 0). |
|||||||||||||
ваны формулы |
(11.11) |
и (11.29), |
а также считается, что |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
|
|
|
|
59