Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Elektronika cyfrowa Warunek zaliczenia wykładu: wykonanie sześciu ćwiczeń w Pracowni Elektronicznej Część notatek z wykładu znajduje się na:

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Elektronika cyfrowa Warunek zaliczenia wykładu: wykonanie sześciu ćwiczeń w Pracowni Elektronicznej Część notatek z wykładu znajduje się na:"— Zapis prezentacji:

1 Elektronika cyfrowa Warunek zaliczenia wykładu: wykonanie sześciu ćwiczeń w Pracowni Elektronicznej Część notatek z wykładu znajduje się na: 1

2 Pracownia Elektroniczna Informacje o programie ćwiczeń: 2

3 Elektronika – zajmuje si ę zastosowaniem zjawisk elektromagnetycznych do przesyłania i przetwarzania sygnałów elektrycznych (informacji) Układ elektroniczny – układ spełniający z góry założone zadanie w stosunku do sygnałów elektrycznych 3

4 Układy przebiegów sinusoidalnych: filtry, wzmacniacze, generatory, modulatory Klasyfikacja układów elektronicznych Układy impulsowe: układy elektroniki cyfrowej, wzmacniacze impulsowe, przetworniki analogowo-cyfrowe, dyskryminatory Układy zasilające: układy służące do zasilania i sterowania pracą innych układów 4

5 Układ pomiarowy komputer czujnik układ analogowy przetwornik analogowo-cyfrowy 5

6 Prawo Coulomba W 1785 roku w oparciu o doświadczenia z ładunkami Charles Augustin Coulomb doszedł do następującego sformułowania: F - przyciągająca dla ładunków przeciwnych (+/-) a odpychająca dla jednakowych (+/+), (-/-) i działa wzdłuż linii łączącej ładunki. Waga Skręceń 6

7 Jednostką ładunku w układzie SI jest KULOMB (C). Ciało posiada ładunek jednego kulomba jeśli na równy sobie działa z odległości jednego metra siłą Newtona. Jeśli umieścimy dwa ciała o masach 1 kilograma i ładunku 1 kulomba w odległości 1m od siebie, to stosunek siły kulombowskiej do siły grawitacji ma się jak : 1. 1m 1C 1 kg 7

8 Prąd elektryczny I(A) – natężenie prądu U(V) – napięcie Nośniki prądu: elektrony (-) jony (+,-) dziury (+) 8

9 Prąd elektryczny U – napięcie = praca/ładunek Napięcie elektryczne – różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego. Napięcie elektryczne jest to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku elektrycznego między punktami, dla których określa się napięcie, do wartości tego ładunku. W przypadku źródła napięcia elektrycznego napięcie jest jego najważniejszym parametrem i określa zdolność źródła energii elektrycznej do wykonania pracy. 9

10 Opornik (rezystor) R – opór elektryczny (z łac. resistere, stawiać opór) Najprostszy element rezystancyjny obwodu elektrycznego. Jest elementem liniowym: spadek napięcia jest wprost proporcjonalny do prądu płynącego przez opornik. Przy przepływie prądu zamienia energię elektryczną w ciepło. W obwodzie służy do ograniczenia prądu w nim płynącego. 10

11 Prąd elektryczny R I U U=RI – prawo Ohma 11

12 I prawo Kirchhoffa węzełI1I1 I3I3 I4I4 I2I2 12

13 II prawo Kirchhoffa U1U1 U5U5 U4U4 U3U3 U2U2 oczko sieci 13

14 Łączenie oporników R1R1 R2R2 R3R3 R1R1 R2R2 szeregowe równoległe 14

15 Dzielnik napięcia U R1R1 R2R2 I U2U2 Przykład: U= 12 V R 1 = 4 k, R 2 = 8 k I = 1 mA, U 2 = 8 V 15

16 Tablica twórnych jednostek miar G M k m n p f nA = A 16

17 Prąd przemienny (ang. alternating current, AC) Prąd elektryczny okresowo zmienny, w którym wartości chwilowe podlegają zmianom w powtarzalny, okresowy sposób. Wartości chwilowe natężenia prądu przemiennego przyjmują naprzemiennie wartości dodatnie i ujemne (stąd nazwa przemienny). Najczęściej pożądanym jest, aby wartość średnia całookresowa wynosiła zero. Stosunkowo największe znaczenie praktyczne mają prąd i napięcie o przebiegu sinusoidalnym. Dlatego też, w żargonie technicznym często nazwa prąd przemienny oznacza po prostu prąd sinusoidalny.. t (s) I(A)I(A) 17

18 Sygnał – przebieg (zmiana w czasie) dowolnej wielkości fizycznej, będącej nośnikiem informacji Sygnał analogowy – zmieniający się w sposób ciągły w czasie t (s) U(V) T Sygnał sinusoidalny: U 0 - amplituda T – okres zmienności f=1/T - częstotliwość częstotliwość kołowa 18

19 Szum - jest nieodłącznym towarzyszem sygnałów użytecznych i jest czymś niepożądanym w układach elektronicznych. Najczęstszym rodzajem szumów jest szum pochodzenia termicznego wytwarzany przez rezystory. Sygnał prostokątny - podobnie jak sygnał sinusoidalny można go opisać dwoma parametrami, czyli amplitudą i częstotliwością. Często zamiast częstotliwości używa się pojęcia okres T, który jest równy T=1/f. Sygnał piłokształtny - przypomina zęby piły. Jest to sygnał o przebiegu liniowym, czyli takim, w którym napięcie rośnie lub opada ze stałą prędkością do określonej wartości i powtarzany jest okresowo. 19

20 Sygnał cyfrowy t (s) U(V) 5V

21 Oscyloskop 21 Budowa lampy oscyloskopowej: 1.Elektrody odchylające 2.Działo elektronowe 3.Wiązka elektronów 4.Cewka skupiająca 5.Pokryta luminoforem wewnętrzna strona lampy.

22 Oscyloskop 22

23 Liczby zespolone Często zamiast i wystepuje symbol j Im Re a wzór Eulera 23

24 Prąd zmienny UI t 24

25 UI t Prąd zmienny 25

26 Prąd zmienny Re Im U I U I 26

27 Kondensator +Q -Q U C Pojemność kondensatora 27

28 Kondensator +Q -Q U C Pojemność kondensatora 28

29 Cewka indukcyjna L U I L – indukcyjność cewki 29

30 Cewka indukcyjna L U I H - henr L – indukcyjność cewki 30

31 Dwójniki - układ posiadający dwa zaciski elektryczne R L C R Typowy przykład dwójnika: czujnik mierzący określoną wielkość fizyczną 31

32 Parametry wejściowe – wymuszenie Parametry wyjściowe – odpowiedź układu na określone wymuszenie parametr wyjściowy parametr wejściowy P i – wielkość fizyczna od których może zależeć odpowiedź układu np.: temperatura, oświetlenie, ciśnienie. 32

33 Ogólnie U =U(t 0 ) może zależeć od zmiany parametrów w czasie dla - t t 0 t t0t0 Dwójniki liniowe i stacjonarne U =U(t) odpowiedź na wymuszenie I =I(t) -liniowy gdy: a*U(t) odpowiedź na wymuszenie a*I(t) U(t) = a 1 *U 1 (t) + a 2 *U 2 (t) odpowiedź na wymuszenie I(t) = a 1 *I 1 (t) + a 2 *I 2 (t) 33

34 -stacjonarny: Jeśli U(t) odpowiedzią na wymuszenie I(t) to dla chwili t+t 0 U(t+t 0 ) jest odpowiedzią na wymuszenie I(t+t 0 ) Realnie istniejące elementy elektroniczne tylko w przybliżeniu liniowe i stacjonarne 34

35 Rozważmy wymuszenie postaci: Dla elementów liniowych mamy odpowiedź: Dla małych t 0 rozwijamy U(t+t 0 ) w szereg Taylora w otoczeniu punktu t: 35

36 Porównując (*) i (**) dostajemy: 36

37 Możemy teraz zdefiniować funkcje odpowiedzi Dla wymuszeń sinusoidalnych przyjmujemy p w postaci f - częstość T - okres wymuszenia Możemy też zapisać częstość kołowa 37


Pobierz ppt "Elektronika cyfrowa Warunek zaliczenia wykładu: wykonanie sześciu ćwiczeń w Pracowni Elektronicznej Część notatek z wykładu znajduje się na:"

Podobne prezentacje


Reklamy Google