Faze blocate

Cine a blocat dezvoltarea umană? (Film documentar FAZA) (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Faze blocate

Circuite integrate analogice


Intrebarea 1

Aceasta este o schemă pentru un VCO simplu:

Oscilatorul este de proiectare a "fazei de schimb" a RC. Explicați modul în care funcționează acest circuit. De ce variază frecvența de ieșire deoarece tensiunea de control variază "# 1"> Răspuns dezvăluiți Ascunde răspunsul

Pentru a înțelege cum funcționează JFET-urile în acest proiect VCO, examinați îndeaproape regiunile de "saturație" ale curbelor caracteristice ale JFET. Rețineți că aceste regiuni apar ca secțiuni aproape liniare. Acest lucru indică ceva despre comportamentul unui JFET saturat care este exploatat în acest circuit VCO.

Frecvența de ieșire scade, pe măsură ce tensiunea de control devine mai pozitivă.

Note:

Nu numai că această întrebare permite studenților să examineze funcționarea unui VCO, dar oferă, de asemenea, o revizuire bună a teoriei JFET, precum și un exemplu practic de aplicare specială a tranzistorilor cu efect de câmp cu joncțiune.

Notă: diagrama schematică a acestui circuit a fost derivată de la o pagină găsită pe pagina 997 a lui John Markus "

, prima editie. Se pare că designul provine dintr-o publicație Motorola privind utilizarea tranzistorilor cu efect de câmp ("Aplicații de joasă frecvență ale tranzistorilor cu efect de câmp", AN-511, 1971).

intrebarea 2

Dacă ați auzit vreodată sunetul unui avion cu motor cu două motoare care arborează aeriene, probabil ați observat un model neobișnuit de "batere" la tonul motoarelor. Același fenomen se întâmplă atunci când joci ieșirea a două generatoare de semnale audio prin difuzoare, generatoarele de semnale fiind setate la frecvențe foarte asemănătoare (dar nu identice!):

Explicați modul în care acest fenomen ar putea fi utilizat de un tehnician pentru a regla două surse de frecvență audio la aceeași frecvență, fără ajutorul unui echipament de testare scump, cum ar fi un contor de frecvență sau un osciloscop.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Reglați frecvența uneia dintre surse până când nu mai auziți niciun sunet între cele două tonuri audio.

Note:

Acesta este un experiment foarte simplu de instalat în sala de clasă, dar aveți grijă! Odată am avut două generatoare de semnale audio care au creat tonuri de undă sinusoidală de joasă frecvență pentru elevii mei, la scurt timp după pauza de prânz. Cu stomacuri pline, unii dintre elevii mei au avut un timp foarte dificil de a rămâne treji în timp ce ascultă tonurile scăzute.

Întrebarea 3

Ce este un VCO "# 3"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Un VCO este un oscilator cu tensiune controlată.

Note:

Întrebați elevii dvs. cum ar putea fi folosit un VCO într-un circuit. Ce, exact, înseamnă "tensiune controlată" înseamnă?

Întrebarea 4

Să presupunem că un tehnician a conectat un potențiometru la intrarea unui VCO, pentru a acționa ca o sursă de tensiune variabilă manual. Apoi, tehnicianul compară ieșirea VCO cu o sursă de semnal extern care schimbă încet frecvența, ajustând potențiometrul pentru a menține cele două frecvențe egale:

Dacă un voltmetru a fost conectat între ștergătorul potențiometrului și masă, ce ar reprezenta indicația acestuia (în ceea ce privește semnalul audio extern) "# 4"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Tensiunea ștergătorului din acest sistem este reprezentativă pentru frecvența semnalului extern. Feedbackul apare în "bucla" formată de mâna tehnicianului, ajustând potențiometrul ca răspuns la schimbările frecvenței diferențiale.

Note:

Spuneți studenților că oscilatoarele cu tensiune controlată sunt uneori numite convertoare de tensiune la frecvență . Apoi, cereți-le să explice cum prezența feedback-ului în acest sistem oferă o funcție de conversie de la frecvență la tensiune .

Întrebarea privind automatizarea acestui sistem poate fi dificilă pentru unii dintre elevii dvs. Dacă nu pot da un răspuns tehnic la această întrebare, cereți-le să explice "în termeni laic" ceea ce trebuie să facă componentele adiționale. Identificarea exactă a funcției unui operator uman este primul pas în proiectarea unui sistem de automatizare!

Întrebarea 5

O schemă bloc a unui circuit cu fază blocată arată astfel:

Determinați ce tip de semnale electronice ar fi văzut la punctele A și B pentru următoarele condiții de intrare:

Intrare = undă sinusoidală, frecvență constantă
Input = unde sinusoidală, frecvență în creștere
Intrare = val sinusoidal, frecvență descrescătoare
Intrare = unde sinusoidală, frecvența crește și scade în mod regulat
Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Intrare = undă sinusoidală, frecvență constantă
- A : Tensiune continuă DC
- B : frecvență egală cu semnalul de intrare
Input = unde sinusoidală, frecvență în creștere
- A : Creșterea tensiunii DC
- B : frecvență egală cu semnalul de intrare
Intrare = val sinusoidal, frecvență descrescătoare
- A : Scăderea tensiunii DC
- B : frecvență egală cu semnalul de intrare
Intrare = unde sinusoidală, frecvența crește și scade în mod regulat
- A : tensiune DC care crește și cade cu frecvența de intrare
- B : frecvență egală cu semnalul de intrare

Note:

Scopul acestei întrebări este de a face pe studenți să recunoască funcția fiecărui "bloc" într-o buclă blocată în fază. Dacă le prezicem tipurile de semnale de ieșire la punctele A și B pentru diferite condiții de semnal de intrare, se dezvăluie dacă aceștia înțeleg sau nu conceptul.

Întrebați-i de unde au obținut informațiile despre funcționarea în buclă cu blocare în fază. Am văzut destul de multe tutoriale pe internet pentru acest subiect, deci nu ar trebui să existe nici o problemă cu studenții găsind surse.

Întrebarea 6

Să presupunem că un semnal de curent alternativ "de zgomot" de frecvență diferită constantă este conectat la intrarea unui circuit cu buclă blocată în fază:

Caracterizează forma de undă de ieșire generată de VCO. Va fi și "zgomotos" "# 6"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Forma de undă de ieșire a VCO nu va fi zgomotoasă ca forma de undă de intrare.

Note:

Întrebați elevilor dvs. cum ar putea fi avantajos acest comportament al circuitului PLL. Ce scopuri practice pot gândi studenții pentru un PLL, folosit ca atare?

Întrebarea 7

Definiți următorii termeni, deoarece se referă la circuite cu buclă blocată în fază:

Frecvența centrului
Domeniul de blocare
Interval de captare
Timp de blocare
Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Frecvența centrală: frecvența "liberă" a oscilatorului comandat de tensiune al PLL.
Interval de blocare: intervalul de frecvențe ale semnalului de intrare pe care un PLL este capabil să rămână "blocat" în.
Interval de captare: intervalul frecvențelor semnalului de intrare la care un PLL este capabil să se blocheze, de la o stare deblocată.
Timp de blocare: timpul necesar pentru ca un PLL să "blocheze" la o anumită frecvență de intrare, de la pornirea la rece.

Note:

Cereți studenților dvs. să explice ce interval - blocare sau capturare - este mai restrâns și de ce.

Întrebarea 8

"FM" înseamnă "modulație de frecvență" și se referă la codificarea unei forme de undă prin schimbarea (modularea) frecvenței altui. Aceasta este tehnologia utilizată în transmisia radio FM:

Acesta este modul în care funcționează comunicațiile radio FM: prin modularea frecvenței unui semnal de radiofrecvență (RF) în funcție de amplitudinea semnalului de tensiune produs de un microfon.

Explicați modul în care ar putea fi folosit un circuit cu buclă blocată în fază pentru a "demodula" ieșirea unei posturi de radio FM, astfel încât să extragă semnalul audio al radiodifuzorului de la forma de undă RF.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Această diagramă, desigur, arată un sistem mult simplificat pentru demodularea FM:

Note:

În ciuda cruzimii răspunsului dat, teoria operațională de bază a unui demodulator PLL ar trebui să fie evidentă pentru studenți. Discutați despre funcționarea acestui circuit cu elevii dvs., asigurându-vă că toți înțeleg scopul PLL.

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →