Overzicht tweede college SVR

Presentatie over: "Overzicht tweede college SVR"— Transcript van de presentatie:

1 Overzicht tweede college SVR
Wisselstroom & complexe impedanties Eerste- & tweede-orde filters Vervangingsschema Enkele sensoren & actuatoren Stoorsignalen LC netwerken, coaxkabels, en andere transmissielijnen

2 Samenvatting wisselstroom
Lineair systeem => harmonische modulatie is “eigentrilling” Complexe impedanties: spoel Z = jL condensator Z = 1/(j C) Overdrachtsfunctie

3 Verschillende filters nader bekeken
Wat is de stapresponse en de frequentiekarakteristiek van: Regtien-opg3.5

4 Overdrachtsfunctie RC filter
Regtien-6.2

5 Complexe Bode diagram voor H()
Regtien-6.5

6 Tweede-orde filter Vraag: Wat voor eigenschappen zou dit filter hebben?

7 Berekeningen aan tweede-orde filter
Vraag 1: Welke twee eigenschappen zijn het belangrijkst ? Vraag 2: Wat gebeurt er rond de resonantie frequentie

8 Overdrachtsfunctie van tweede-orde filter
Regtien-6.4

9 Voorbeeld van ander tweede-orde filter
Voor rp = 0 : Vraag : Wat doet dit filter ?

10 Bronnen en inwendige impedantie
Open spanning & kortsluitstroom Twee equivalente schema’s voor bron + inwendige weerstand Thévenin Norton

11 Maximale vermogensoverdracht ?
Bij welke belastingsweerstand Ri kan een bron met inwendige weerstand Rg maximaal vermogen leveren? Regtien-5.8b

12 Model voor “tweepoort device”
Zelf- en kruis-impedanties vb transformator (mutual impedance) Regtien-5.4a

13 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

14 Positie sensoren (verplaatsing opnemers)
met weerstand, spoel, en condensator Regtien-7.6,7.7,7.10c

15 Rekstrookjes Mechanische oprekking gemeten met rekstrookjes
Regtien-7.5

16 Thermokoppel Regtien-7.11

17 Meetbruggen Vraag: Wat zou het voordeel van een brugmeting zijn?

18 Peltier element (actuator)
Omgekeerde werking van thermokoppel Regtien-7.12

19 Fotodiode (meet lichtsterkte)
Regtien-7.4

20 Stoorsignalen: capacitieve koppeling
Oplossing: Faraday kooi naar aarde Regtien-21.23, 21.24

21 Stoorsignalen: inductieve koppeling
Oplossing: vermijd lussen (gebruik “twisted cable” of “coax”) Regtien-21.27, 21.29

22 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

23 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?

24 Uitwerking “impedantie LC netwerk”
Voor het basisblok geldt: Oplossing: Voor  « 0 & VRAAG: Waarvoor zou je een LC netwerk kunnen gebruiken ?

25 Coax kabel: een continu LC netwerk
VRAAG: waar zitten L en C? dwarsdoorsnede & zijaanzicht

26 Transportvergelijkingen van coax kabel
Opladen van capaciteit = capaciteit per meter Inductiespanning in lus = inductie per meter Golfvergelijking:

27 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

28 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

29 Samenvatting SVR2 Herhaling wisselstroom
werken met complexe impedanties { R, jL, 1/(jC) } 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