8-laboratoriya ishi. Garmonik tebranishlar ta‘sirida nochiziqli rezistiv zanjirlardagi toklarshakllarini tadqiq etish Ishning maqsadi

8-LABORATORIYA ISHI.
Garmonik tebranishlar ta‘sirida nochiziqli rezistiv zanjirlardagi toklarshakllarini tadqiq etish
Ishning maqsadi: Nochiziqli rezistiv zanjirda garmonik ta‘sirda va nochiziqli elementning turli ishlash rejimlarida nochiziqli rezistiv zanjir spektri reaksiyasini tadqiq qilish.
8.1. Dastlabki hisoblashlar
BerilganI(U) volt-amperxarakteristikasini (VAX) analitik beradigan i(u) approksimatsiyalovchi funksiyani Uo‘zgaruvchini berilgan U_min=-3 VdanU_max=0 gacha intevalda Δ_rux≤0,15I₀ ruxsat etiladigan approksimatsiyalash xatoligili olish.
I_o=I(U)│_U=0.
Volt-amperxarakteristika 8.1- rasmda keltirilgan.
Approksimatsiyalovchi funksiya sifatida 3-darajali qisqartirilgan polinomdan foydalaning:
i(u)=a_o+a₁u+a₃u³
a_0, a_1, a₃qiymatlarni topish uchun uchta u_1, u_2, u₃ interpolyatsiyalash tugunlarini tanlang va a_0, a_1, a₃qiymatlarga nisbatan chiziqlm tenglamalar tizimini tuzing va uni yeching:
BarchaU qiymatlaridan i(u) funksiyani hisoblash bilan Δ= i(u)- I(U) approksimatsiyalash aniqligini tekshiring. Hisoblash natijalarini 8.2-jadvalga kiriting.
8.1- jadval
Volt-amperxarakteristikalar variantlari

Variant	U, V	-3	-2,5	-2	-1,5	-1	-0,5	0
1	I, mA	0,15	0,3	0,5	0,9	1,5	2,4	3,5
2	I, mA	0	0,01	0,02	0,1	0,3	0,8	1,1
3	I, mA	0,15	0,25	0,5	1,3	2,4	3,8	5,6
4	I, mA	0,25	0,35	0,5	0,7	1,1	1,7	2,5
5	I, mA	0	0,05	0,1	0,5	1,5	4	5,5
6	I, mA	0,5	0,7	1	2,6	4,8	7,6	12,2
7	I, mA	0,05	0,1	0,16	0,3	0,5	0,8	1,2
8	I, mA	0	0,1	0,3	0,9	1,8	3	4,5
9	I, mA	0	0,03	0,06	0,3	0,9	2,4	3,3
10	I, mA	0,1	0,2	0,5	1	1,8	2,8	4

Butun approksimatsiyalash intervalida Δ xatolik Δ_rux≤0,15I₀ ruxsat etiladigan approksimatsiyalash xatoligidan ortib ketmasligi kerak, bu yerda I_o= I(U)│_U=0. Agar bu shart bajarilmasa, boshqa interpolyatsiyalash tugunlarini tanlash va hisoblashni takrorlash kerak.

8.2- jadval

Dastlabki hisoblash natijalari

U, V	-3	-2,5	-2,0	-1,5	-1,0	-0,5	0
I(U), mA (berilgan)
i(u), mA
Δ= i(u)- I(U), mA

1. 
   Uchta tekisliklar usulida turli ta‘sir etish parametrlarida i(t) tok grafiklarini quring. Grafiklarda nochiziqli elementga beriladigan =U_o+U_mcos(ωt+φ) garmonik tebranish va bu ta‘sirga i(t) reaksiyaning ikkita davrini ko‘rsating.
   
2. 
   Turli ta‘sir etish parametrlarida i(t) tokning amplitudalari spektrlarini hisoblang. Ta‘sir etish parametrlari 8.3- jadvalda keltirilgan.
   
3. 
   Amplitudalar spektrini hisoblash uchun quyidagi formulalardan foydalaning:
   

,
bu yerda




Amplitudalar spektrini hisoblash uchun 2.1- bo‘limda keltirilgan a_0, a_1, a₃qiymatlardan foydalaning:

4. 
   Turli ta‘sir etish parametrlarida K_g nochiziqli buzilishlar koeffitsientlarini (garmonikalar koeffitsientlarini) hisoblang:
   

8.3- jadval

=Uo+Umcos(ωt+φ) ta‘sir etish parametrlari
1	Uo=-1.5 VUm=1.5 V ω=2π10^5 s^-1φ=0
2	Uo=-1.5 VUm=0,15 V ω=2π10^5 s^-1φ=0

5. 
   Turli ta‘sir etish parametrlarida nochiziqli rezistiv elementning rejimlari haqida xulosalar chiqaring.
   
6. 
   Ikkita ta‘sir etish parametrlari qiymatlarida ta‘sir va reaksiya amplitudalari spektrlarini quring.
   

8.2. Kompyuter sinfida ishlash uchun topshiriq
2.1. FASTMEAN dasturini yuklang. Dastur bilan ishlash tavsifi ilovada keltirilgan.
2.2. Displey ekranida 8.1- rasmda tasvirlangan nochiziqli rezistiv zanjir sxemasini quring (R1=50 Om).

8.1- rasm. Nochiziqli rezistiv zanjir sxemasi
2.3. Birinchi ta‘sirni modellashtiring (8.4- jadval).
U1 manbaning parametrlarini bering:
«Manba turi» – O‘zgarmas
«Kuchlanish (U0)» - U_o(8.3- jadval)
«Ulanishni kechikish (delay)» – 0
«Frontning davosiylig (dfr)» – 1ns
U2 manbaning parametrlarini bering:
«Manba turi» – Garmonik
«Amplituda (U0)» - U_m(8.3- jadval)
«Chastota (f)» - (8.3- jadval)
«Boshlang‘ichfaza (phi0)» – φ(8.3- jadval)
«Ulanishni kechikish (Delay)» – 0
2.4. Menyuda «Tahlil» → «O‘tish jarayoni» tanlang. Displeyga kirish kuchlanishi va toki, tok amplitudasi spektri grafiklarini chiqaring. Buning uchun tahlil qilish jadvalini quyidagi tarzda to‘ldiring:
«Boshlang‘ich vaqt» - 0
«Tugash vaqti» -40 mks
«Nuqtalar soni» -1000
«Xatolik (EPS)» – 1m
«Grafik turi» – uzluksiz

8.4- jadval

Birinchi ta‘sirni modellashtirish

Grafik	Xo‘qi bo‘yicha ifoda	Y o‘qi bo‘yicha ifoda
1	t	U(k), bu yerdak – kirish kuchlanishi manbaiga ulanadigan tugunning nomeri
2	t	I(NLR1) – nochiziqli rezistiv element orqali oqib o‘tadigan tok
3	f	MAG(FFT(I(NLR1))) - nochiziqli rezistiv element orqali oqib o‘tadigan tokamplitudalari spektri

«FFT o‘rnatish» maydonida belgini qo‘ying vakeyin «FFT o‘rnatish» tugmasini bosing. Ochilgan oynada quyidagilarni tanlang:

«Boshlang‘ich vaqt» - 0
«Tugash vaqti» - 40 mks
«Garmonikalar soni» - 100
«Garmonikalar ko‘rsatishlari soni» - 10
«Grafik turi» - diskret.
2.5. Kirish kuchlanishi va toklari grafiklarini saqlang. Chizg‘ich yordamida tok garmonikalarining amplitudalarini aniqlang. Natijalarni 8.5- jadvalga kiriting.
2.6.8.3- jadvaldan ikkinchi ta‘sirni modellashtiring va 3.2-3.5- bo‘limlarni takrorlang.
8.5- jadval
Natijalarni kiritish jadvali

ImkmA	1- ta‘sir			2- ta‘sir
	Dastlabki hisoblash		Modellashtirish natijalari	Dastlabki hisoblash	Modellashtirish natijalari
Io^1
Im1
Im3
Im3
Kg

8.3. Hisobottarkibi
3.1. Laboratoriya ishi bo‘yicha hisobotni rasmiylashtiring. Hisobot quyidagilarga ega bo‘lishi kerak:
- interpolyatsiyalash usuli bilan approksimatsiyalovchi funksiyaning koeffitsientlarini hisoblash;
- Δ=i(u)-I(U)approksimatsiyalash xatoligini hisoblash;
- uchta tekisliklar usuli bilan bajarilgan turli ta‘sir etish parametrlaridagi i(t) tokgrafiklari;
- turli ta‘sir etish parametrlaridagi i(t) tokamplitudalari spektrigrafiklari;
- turli ta‘sir etish parametrlaridagi K_g nochiziqli buzilishlar koeffitsientlari (garmonikalarkoeffitsientlari) qiymatlari;
- turli ta‘sir etish parametrlarida FASTMEAN dasturiy yordamida hisoblangan i(t) tok grafiklari;
- turli ta‘sir etish parametrlarida FASTMEAN dasturiy yordamida hisoblangani(t) tok amplitudalari spektrigrafiklari;
- to‘ldirilgan 8.5- jadval.
8.4. Nazorat savollari
1. Qanday elementlar nochiziqli elementlar deyiladi?
2. Nochiziqli elementlar xarakteristikalari sifatida qanday bog‘liqlar ishlatiladi?
3. Approksimatsiyalash masalasi nimalardan iborat?
4. Approksimatsiyalash masalasini yechishda qanday yaqinlashish mezonlari ishlatiladi?
5. Nochiziqli elementlar xarakteristikalari approksimatsiyalash uchun qanday funksiyalar ishlatiladi?
6. Polinomialapproksimatsiyalashda xatolikni qanday usullarda kamaytirish mumkin?
7. Approksimatsiyalovchi funksiyaning o‘zgaradigan parametrlarini topish uchun qaysi usullar ishlatiladi?
8. Uchta tekisliklar usuli nimalardan iborat?
9. Nochiziqlizanjir orqali garmonik tebranish o‘tishida tebranishlar spektri qanday o‘zgaradi?
10. Polinomial volt-amperxarakteristikada nochiziqli rezistiv element garmonik ta‘sirgareaksiyasi qanday spektrga ega bo‘ladi?
11. Nochiziqli elementli zanjirda qaysi rejim kichik tebranishlar rejimi deyiladi?
12. Nochiziqli elementli zanjirda qaysi rejim katta tebranishlar rejimi deyiladi?
13. Katta va kichik tebranishlar rejimida tok amplitudalari spektri qanday farqlanadi?