Վիենի միջավայրը

Վիենի միացումը. Կիրառությունները և چալլենջները

Վիենի միացումը էլեկտրական հոսքի շղթայի կրտսեր բաղադրիչներից է, որը գլխավորապես օգտագործվում է անհայտ հաճախությունների որոշման համար: Այն կարող է չափել 100 Hz-ից մինչև 100 kHz հաճախությունները, ճշգրտությամբ սովորաբար 0.1%-ից մինչև 0.5%: Հաճախությունների չափման ֆունկցիայից դուրս, այս միացումը ունի տարատեսակ կիրառություններ: Այն օգտագործվում է կապակցության չափման համար, հարմոնիկ կողմնային ալիքների վերլուծողների հիմնական բաղադրիչ է և բարձր հաճախության (HF) օսցիլյատորների հիմնական բաղադրիչ է:

Վիենի միացման մեկ հիմնական հատկություն է հաճախության զգայունությունը: Այս հաճախության զգայունությունը, որը օգտակար է նախատեսված չափման նպատակների համար, նաև ներկայացնում է նշանակալի հարց: Միացման հավասարակշռության կետը հասնելը կարող է լինել բարդ առաջադրանք: Այս դժվարության հիմնական պատճառներից մեկն է մուտքային հոսանքի լարման բնույթը: Իրական դեպքերում մուտքային հոսանքի լարումը շարունակ չէ միայն սինուսոիդալ ալիք, այլ հաճախ պարունակում է հարմոնիկներ: Այս հարմոնիկները կարող են խանգարել Վիենի միացման հավասարակշռության պայմանները, հետևաբար առաջ բերելով անճշտ չափումներ կամ ամբողջովին խանգարել միացման հավասարակշռության հասնելը:

Այս խնդրի լուծման համար միացման շղթային ներառվում է ֆիլտր: Այս ֆիլտրը միացվում է հաջորդական կապում զրոյական հայտարարի հետ: Մուտքային ալիքից ֆիլտրելով անհարմոնիկ կողմնային ալիքները, ֆիլտրը օգնում է ապահովել, որ միացման հասնելու լարումը ավելի մոտ լինի միայն սինուսոիդալ ալիքին: Սա իր հերթին հեշտացնում է կայուն հավասարակշռության կետը հասնելը և բարելավում է Վիենի միացման օգտագործման ընդհանուր ճշգրտությունը և հավասարակշռությունը:

Միացման հավասարակշռության պայմանների վերլուծություն

Երբ միացումը հասնում է հավասարակշռության վիճակի, B և C հանգույցների էլեկտրական պոտենցիալը դառնում է հավասար, այսինքն, V1 = V2 և V3 = V4: V3 լարումը, որը արտահայտվում է V3 = I1 R3, և V4 (որտեղ V4 = I2 R4) ոչ միայն ունեն նույն մեծությունը, այլ նաև նույն փուլը, ինչը առաջ է բերում նրանց ալիքային կորերի ամբողջական կողմնակցությանը: Ավելին, հոսանքը I1, որը անցնում է BD հատվածով, հոսանքը I2, որը անցնում է R4-ով, ինչպես նաև լարում-հոսանքի հարաբերությունները I1 R3 և I2 R4 բոլորը ցուցադրում են նույն փուլի հատկություններ:

AC հատվածի ընդհանուր լարման ընկած է երկու կոմպոնենտների ընդհանուր գումարը. լարումը I2 R2 դիմադրության R2 վրա և կապակցության լարումը I2/ ωC2 կապակցության C2 վրա: Միացման հավասարակշռության պայմաններում V1 և V2 լարումները ճշգրիտ համընկնում են և մեծությամբ, և փուլով:

V1 լարման փուլը համընկնում է R1 դիմադրության վրա լարում IR R1-ի փուլով, որը ցույց է տալիս, որ R1 դիմադրությունը նույն փուլում է V1-ի հետ: V1 և V3 կամ V2 և V4 ֆազորների գումարը տալիս է արդյունքային լարումը, որը հանդիսանում է միացման շղթայի էլեկտրական հավասարակշռության համար արտահայտող պարամետր:

Հավասարակշռության պայմաններում,

Իրական մասը հավասարեցնելու դեպքում,

Ներկայացնելով կեղծ մասը,

Տեղադրելով արժեքը ω = 2πf,

R1 և R2 դիմադրությունների սլայդերն մեխանիկորեն միացված են միմյանց հետ: Այսպիսով, ստացվում է R1 = R2: