Краткие теоретические сведения.

Цель работы.

Создать виртуальный прибор резистивно-дифференциальной системы (РДС) в виде наглядной графической блок-схемы, приобрести навыки измерения основных параметров исследуемого виртуального прибора (обеспечение развязки, равновесия моста), обработать результаты измерений, проанализировать данные.

Краткие теоретические сведения.

Как известно, развязывающие устройства (РУ) делятся на:

- Линейные на пассивных элементах (пассивные) – РУ параметры которых не меняются по времени и не зависят от уровня сигналов.

- Линейно-активные развязывающие устройства – РУ, собранные на активных элементах, параметры которых не зависят от времени, но их можно сделать зависимыми от уровня сигнала.

- Параметрические развязывающие устройства – РУ параметры, которых от сигнала не зависят, но некоторые элементы, которых могут зависеть от времени.

РУ называются обратимыми или взаимными, если выполняются следующие условия:

А_11-22=А_22-11 (1)

А_44-11=А_11-44

Линейные пассивные развязывающие устройства всегда взаимны. В других РУ это условие может не выполняться, такие развязывающие устройства необратимы.

Из линейных пассивных развязывающих устройств используются, как правило, 2 вида:

1.Резистивно-дифференциальные (РДС), системы на основе резисторов.

2.Трансформаторно-дифференциальные (ТДС), системы на основе трансформаторов.

Рис. 1. Варианты построения РДС.

Рис. 2.

Напряжения в точках a и b определяются:

;

Если , то U_a=U_b

Из данной схемы следуют несколько важных выводов, которые характеризуют работу РДС.

1. В случае, если мост уравновешен, то U_a=U_b, а значит U₂=0 при любом U₁

2. Разность потенциала между a и b равна нулю, то между этими точками можно поставить резистор любого номинала (рис. 2) при этом будет обеспечиваться развязка.

Такой мост (рис.2) обеспечивает развязку в обе стороны между с и d, благодаря этому ценному свойству РДС нашли широкое применение в средствах телекоммуникации.

Схема называется сбалансированной и уравновешенной, если Z₁Z₃=Z_аZ_b,

Резисторы Z1, Z3, Za, Zb называются плечами мостовой схемы.

Направления 2-2, 4-4 называются диагональю.

Пусть Z1= Z2= Z3= Z4= Z, Zа= , Zb= ,

где - некоторый коэфициент, Z – характеристическое сопротивление линии передачи.

Если все эти условия выполняются, то РДС называется равноплечная.

В идеальном варианте в направлениях нет проникновения сигнала, т. е. именно эти направления взаиморазвязанны.

Рис. 3 Развязка.

Исходя из величины Z выбираются параметры РДС. Чтобы имело место согласование необходимо, чтобы входное сопротивление со стороны разъемов 2-2 было равно характеристическому сопротивлению Z_c.