งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

1 Frequency Response ผลตอบสนองต่อความถี่. 2 จุดประสงค์การเรียนรู้  สามารถหาความถี่เรโซแนนท์แบบขนานและอนุกรมของวงจร ที่ประกอบด้วยตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "1 Frequency Response ผลตอบสนองต่อความถี่. 2 จุดประสงค์การเรียนรู้  สามารถหาความถี่เรโซแนนท์แบบขนานและอนุกรมของวงจร ที่ประกอบด้วยตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 1 Frequency Response ผลตอบสนองต่อความถี่

2 2 จุดประสงค์การเรียนรู้  สามารถหาความถี่เรโซแนนท์แบบขนานและอนุกรมของวงจร ที่ประกอบด้วยตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ  สามารถคำนวณหาค่าตัวประกอบคุณภาพของวงจรได้  สามารถหาแบนด์วิดธ์ของวงจรได้

3 3 เนื้อหา  วงจรเรโซแนนท์แบบขนาน  ตัวประกอบคุณภาพ  แบนด์วิธดิ์  วงจรเรโซแนนท์แบบอนุกรม  บทสรุป

4 4 วงจรเรโซแนนท์  วงจรเรโซแนนท์แบบขนาน  วงจรเรโซแนนท์แบบอนุกรม

5 5 ที่ความถี่ค่าหนึ่งทำให้ค่ารีแอคแตนซ์ สภาวะเรโซแนนท์ (Resonance) ความถี่เรโซแนนท์ (Resonant frequency)คือความถี่ที่ทำให้เกิดสภาวะเรโซแนนท์ วงจรเรโซแนนท์แบบขนานอิมพิแดนซ์มีค่าสูงสุดกระแสไหลในวงจรมีค่าต่ำสุด วงจรเรโซแนนท์แบบอนุกรมอิมพิแดนซ์ของวงจรมีค่าต่ำสุดกระแสที่ไหลในวงจรจะมีค่าสูงสุด ผลรวมของแรงดันที่ตกคร่อมตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุมีค่าเป็นศูนย์ การวิเคราะห์หาความสัมพันธ์ของตัวแปรในวงจร จะใช้เฟสเซอร์ในการวิเคราะห์ ทำการปรับค่าความถี่ของแหล่งจ่ายแรงดัน ได้ค่าอิมพิแดนซ์ แรงดันและกระแสในวงจรมีเฟสตรงกันตัวคูณกำลังของวงจรมีค่าเป็นหนึ่งตามทฤษฎี เงื่อนไขการเกิดเรโซแนนท์ทำได้โดยการปรับค่าตัวเหนี่ยวนำ หรือตัวเก็บประจุ หรือการปรับความถี่ของแหล่งจ่ายกระแสที่ป้อนให้กับวงจร ในที่นี้กำหนดให้ความถี่ เป็นตัวแปรที่ปรับค่าได้

6 6 วงจรเรโซแนนท์แบบขนาน ค่าแอดมิดแตนซ์ การเกิดเรโซแนนท์เมื่อแรงดันและกระแสที่ขั้วอินพุทมีเฟสตรงกัน มีค่าแอดมิดแตนซ์เฉพาะส่วนจริงเท่านั้นเป็นค่าความนำ (Conductance)

7 7 ส่วนจินตภาพของแอดมิดแตนซ์มีค่าเป็นศูนย์ ความถี่เรโซแนนท์กำหนด เกิดการเรโซแนนท์ จะต้องกำหนดให้ค่าแอดมิดแตนซ์เท่ากับค่าความนำ ส่วนค่า Susceptance จะมีค่าเป็นศูนย์ วงจรจะเกิดการเรโซแนนท์เมื่อขนาดของแอดมิดแตนซ์มีค่าต่ำที่สุด เมื่อ แรงดันที่ตกคร่อมวงจรเป็น โดยที่กระแสจะไหลจากแหล่งจ่ายเข้าสู่ตัวต้านทานเพียงตัวเดียว โดยไม่ไหลเข้าสู่ตัวเหนี่ยวนำ (L) และตัวเก็บประจุ (C) ขนาดของอิมพิแดนซ์มีค่าสูงสุด

8 8 การพิสูจน์ว่าไม่มีกระแสที่ไหลเข้าสู่ ที่ความถี่รีโซแนนท์ แทนค่า KCL กระแสที่ไหลเข้าสู่ L และ C มีค่าเป็นศูนย์ที่สภาวะการเกิดเรโซแนนท์

9 9 ตัวประกอบคุณภาพ (Quality Factor: Q) ค่าตัวประกอบคุณภาพเป็นค่าที่นิยามเพื่อแสดงคุณสมบัติของวงจรเรโซแนนท์ ในการเลือกความถี่และการสูญเสียภายในวงจร ถ้าค่า Q สูงวงจรเรโซแนนท์จะมีคุณภาพที่ดี กว่าวงจรที่มีค่า Q ต่ำ เนื่องจากพลังงานที่สะสมในระบบมีค่าสูง เมื่อเปรียบเทียบกับกำลังงานที่สูญเสียที่เกิดขึ้นภายในระบบ ตัวประกอบคุณภาพ คืออัตราส่วนของพลังงานสูงสุดที่สะสมไว้ในวงจร เทียบกับพลังงานที่สูญเสียในหนึ่งคาบเวลา เพื่อความง่ายในการค่า Q

10 10 สมการหาค่า Q ในเทอมของพลังงานที่เวลา t ใดๆ ที่สัมพันธ์กับอุปกรณ์รีแอคทีฟ คือ L, C และกำลังไฟฟ้าที่สูญเสียในตัว R หาค่า Q ที่ความถี่เรโซแนนท์ กำหนด Q แทนด้วย กระแสอินพุท แรงดันเอาท์พุทที่จุดเรโซแนนท์ พลังงานจะสะสมในตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ พลังงานที่สูญเสียจะเกิดที่ตัวต้านทาน เมื่อคือคาบเวลาของแหล่งจ่ายที่เป็นสัญญาณไซน์ณ จุดความถี่ที่ต้องการหา Q

11 11 พลังงานที่สะสมในตัวเหนี่ยวนำ พลังงานสะสมในตัวเก็บประจุ แทนค่า หาพลังงานสะสมรวมที่เวลาใดๆ เมื่อ พลังงานรวมที่สะสมในตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุเป็นค่าคงที่

12 12 ค่าพลังงานที่สูญเสียในตัวต้านทานต่อหนึ่งคาบเวลา มุมระหว่างแรงดันและกระแสมีค่าเท่ากัน นำคาบเวลาคูณ เมื่อ ค่าตัวประกอบคุณภาพที่จุดเรโซแนนท์ แทนค่า

13 13 แบนด์วิดธ์ (Bandwidth: BW) แบนด์วิดธ์ของวงจรเรโซแนนท์ คือช่วงความถี่ที่อยู่ระหว่างความถี่สองความถี่ เมื่อขนาดของอัตราการขยายตกลงมาที่ เท่าของค่าสูงสุด ความถี่ ณ จุดที่ผลตอบสนองหรือขนาดของอัตราการขยายมีค่าสูงสุดเรียกว่าความถี่เรโซแนนท์ แบนด์วิดธ์

14 14 ค่าแอดมิดแตนซ์ที่ขึ้นอยู่กับค่า ขนาดของ ที่จุดเรโซแนนท์คือ ที่มีค่าเป็น หรือค่าอิมพิแดนซ์ขนาดของ จะทำให้ส่วนจินตภาพมีค่าขนาดเป็นหนึ่ง

15 15 และ หาค่าแบนด์วิธดิ์ และ  วงจรมีค่า สูงจะต้องกำหนดให้ BW ที่แคบๆ  รูปกราฟของผลตอบสนองจะต้องแหลมคมมากๆเพื่อให้วงจรเป็นวงจรเรโซแนนท์  BW แปรผกผันกับค่า ที่มีคุณภาพดี

16 16 การประมาณค่าสำหรับวงจรที่มีตัวประกอบคุณภาพสูง วงจรเรโซแนนท์ที่ต้องการออกแบบให้ค่า สูงๆเพื่อที่จะทำให้ BW แคบๆ เขียนสมการ และ เมื่อ BW= ความถี่เรโซแนนท์ที่ สูง

17 17 เฟสเซอร์ของสัญญาณอินพุทอาจจะเป็นแรงดันหรือกระแส ฟังก์ชันโครงข่ายของวงจรเรโซแนนท์แบบขนาน ฟังก์ชันโครงข่าย (Network function) หรือฟังก์ชันถ่ายโอน (Transfer function) ในโดเมน s โดยการแทนด้วย ฟังก์ชันโครงข่ายคืออัตราส่วนของเอาท์พุทต่ออินพุทในโดเมนความถี่อธิบายพฤติกรรม ของวงจรที่ขึ้นอยู่กับความถี่ของสัญญาณอินพุทที่เป็นสัญญาณไซน์ เฟสเซอร์ของผลตอบสนองที่สภาวะคงตัว ฟังก์ชันโครงข่าย  ขนาดหรืออัตราการขยาย  มุมเฟส

18 18 ฟังก์ชันโครงข่ายของวงจรเรโซแนนท์แบบขนาน กำหนดให้เอาท์พุทเป็นกระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทานและอินพุทเป็นแหล่งจ่ายกระแส KCL ที่โหนดข้างบน อิมพิแดนซ์

19 19 ขนาด มุมเฟส ฟังก์ชันโครงข่าย

20 20 เฟสเซอร์ไดอะแกรมของวงจรขนาน RLC วงจรเสมือนประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำและตัวต้านทาน วงจรเสมือนประกอบด้วยตัวต้านทาน วงจรเสมือนประกอบด้วยตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน

21 21 ตัวอย่างที่ 1 วงจรเรโซแนนท์แบบขนาน RLC ที่มีค่าความถี่เรโซแนนท์ (ก) จงหาค่าของ และ (ข) จงหาค่าของ และ โดยวิธีประมาณ วิธีทำ และ

22 22 การประมาณค่าความถี่

23 23 ประกอบด้วยขนาดและมุมเฟส ที่ความถี่ เมื่อ ตัวอย่างที่ 2 กำหนดให้ ขนาดของแรงดันอินพุทมีค่าเป็น 1 V (ก) จงหาฟังก์ชันถ่ายโอน (ข) จงหาค่าแบนด์วิธด์ของวงจร และ วิธีทำ ฟังก์ชันถ่ายโอน แบนด์วิธดิ์

24 24 ตัวอย่างที่ 3 วงจรเรโซแนนท์แบบขนานจงหาค่า และ BW เมื่อกำหนดให้ วิธีทำหาค่าความถี่เรโซแนนท์ หาค่าตัวประกอบคุณภาพ หาค่าแบนด์วิดธิ์ มีแบนด์วิดธิ์เป็น จงหาค่า และ เมื่อ ตัวอย่างที่ 4 วงจรเรโซแนนท์แนนขนานต้องการความถี่เรโซแนนท์ที่ วิธีทำหาค่าตัวประกอบคุณภาพ ค่าความเหนี่ยวนำ

25 25 วงจรเรโซแนนท์แบบอนุกรม (Series resonant Circuit) ฟังก์ชันโครงข่าย กำหนดให้แรงดันตกคร่อมตัวต้านทานเป็นเอาท์พุทและแหล่งจ่ายแรงดันเป็นอินพุท อิมพิแดนซ์

26 26 การเกิดเรโซแนนท์เมื่อส่วนจินตภาพของอิมพิแดนซ์มีค่าเป็นศูนย์วงจรเรโซแนนท์แบบขนาน ความถี่เรโซแนนท์ เฟสเซอร์ไดอะแกรมของวงจรอนุกรม วงจรเสมือนประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำและตัวต้านทาน วงจรเสมือนประกอบด้วยตัวต้านทาน วงจรเสมือนประกอบด้วยตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน

27 27 ตัวประกอบคุณภาพ พลังงานที่สูญเสียในหนึ่งรอบการทำงานคือกำลังไฟฟ้าเฉลี่ยหารด้วยความถี่เรโซแนนท์ พลังงานที่สะสมทั้งหมด ตัวประกอบคุณภาพ เมื่อและ

28 28 ฟังก์ชันโครงข่าย เมื่อ และ ฟังก์ชันโครงข่ายของวงจรเรโซแนนท์แบบอนุกรมมีค่าเท่ากับ ฟังก์ชันโครงข่ายของวงจรเรโซแนนท์แบบขนาน แต่ค่าตัวประกอบคุณภาพจะแตกต่างกัน ส่วนความสัมพันธ์ของแบนด์วิดธิ์ยังคงเหมือนเดิมทั้งสองวงจร

29 29 และ จงหาค่า และ เมื่อกำหนดให้แบนด์วิดธิ์เป็น วิธีทำ หาค่าความถี่เรโซแนนท์ หาค่า ตัวอย่างที่ 5 วงจรเรโซแนนท์แบบอนุกรม หาค่า

30 30 ตัวอย่างที่ 6 วงจรเรโซแนนท์แบบอนุกรมที่ตัวเหนี่ยวนำมีค่าเป็น และ ที่ทำให้ความถี่เรโซแนนท์มีค่าเป็น และแบนด์วิดธิ์เป็น (ข)จงหาฟังก์ชันโครงข่าย เมื่อสัญญาณอินพุทมีความถี่ (ก)จงเลือกค่า วิธีทำ (ก)(ก) (ข)

31 31  วงจรเรโซแนนท์เป็นวงจรที่มีอุปกรณ์แบบรีแอคทีฟทำหน้าที่ เป็นเสมือนตัวต้านทานในวงจรที่ความถี่เรโซแนนท์  วงจรเรโซแนนท์อธิบายถึงความถี่เรโซแนนท์ คุณภาพของวงจร และแบนวิธดิ์  พฤติกรรมของวงจรเชิงเส้นที่มีแหล่งจ่ายเป็นสัญญาณไซน์ ขึ้นกับความถี่ของสัญญาณอินพุท  ผลตอบสนองต่อความถี่ของวงจรที่ประกอบด้วยขนาดและมุมเฟส การตอบสนองต่อความถี่ บทสรุปสัปดาห์ที่ 13


ดาวน์โหลด ppt 1 Frequency Response ผลตอบสนองต่อความถี่. 2 จุดประสงค์การเรียนรู้  สามารถหาความถี่เรโซแนนท์แบบขนานและอนุกรมของวงจร ที่ประกอบด้วยตัวต้านทาน ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google