41
IE1206 Inbyggd Elektronik Transienter PWM Visare jω PWM CCP KAP/IND-sensor F1 F3 F6 F8 F2 Ö1 F9 Ö4 F7 tentamen William Sandqvist [email protected] PIC-block Dokumentation, Seriecom Pulsgivare I, U, R, P, serie och parallell Ö2 Ö5 Kirchoffs lagar Nodanalys Tvåpolsatsen R2R AD Trafo, Ethernetkontakten F13 Pulsgivare, Menyprogram F4 KK1 LAB1 KK3 LAB3 KK4 LAB4 Ö3 F5 KK2 LAB2 Tvåpol, AD, Komparator/Schmitt Step-up, RC-oscillator F10 Ö6 LC-osc, DC-motor, CCP PWM LP-filter Trafo + Gästföreläsning F12 Ö7 redovisning F11 Start för programmeringsgruppuppgift Redovisning av programmeringsgruppuppgift

IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist [email protected] . Spänningsdelarens överföringsfunktion

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

IE1206 Inbyggd Elektronik

Transienter PWM

Visare jω PWM CCP KAP/IND-sensor

F1

F3

F6

F8

F2

Ö1

F9

Ö4 F7

tentamen

William Sandqvist [email protected]

PIC-block Dokumentation, Seriecom Pulsgivare I, U, R, P, serie och parallell

Ö2

Ö5

Kirchoffs lagar Nodanalys Tvåpolsatsen R2R AD

Trafo, Ethernetkontakten F13

Pulsgivare, Menyprogram

F4

KK1 LAB1

KK3 LAB3

KK4 LAB4

Ö3 F5 KK2 LAB2 Tvåpol, AD, Komparator/Schmitt

Step-up, RC-oscillator

F10 Ö6 LC-osc, DC-motor, CCP PWM

LP-filter Trafo + Gästföreläsning F12 Ö7 redovisning

F11

• Start för programmeringsgruppuppgift

• Redovisning av programmeringsgruppuppgift

Page 2: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Komplexa visare, jω-metoden

CIXIU

LIXIURIU

ω

ω

j1j

jj

CCCC

LLLL

RR

⋅=⋅=

⋅=⋅=⋅=

• Komplexa visare. OHM’s lag för R L och C.

• Komplexa visare. OHM’s lag för Z.

===⋅=

][Re][Imarctan)arg(

ZZZ

IUZZIU ϕ

f⋅= πω 2

Page 3: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Spänningsdelarens överföringsfunktion Enkla filter är ofta utformade som spänningsdelare. Ett filters över-föringsfunktion, H(ω) eller H(f), är kvoten mellan utspänning och inspänning. Den kvoten får man direkt från spänningsdelningsformeln!

21

2

1

2

21

212 )(

ZZZ

UUH

ZZZUU

+==⇒

+= ω

Page 4: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

LP HP BP BS

BP eller BS filtren kan ses som olika kombinationer av LP och HP filter.

Page 5: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Page 6: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Överföringsfunktion (14.2)

a) Ställ upp ett uttryck för IC = f(U, ω, R, C). b) Ställ upp överföringsfunktionen IC/U beloppsfunktion

och fasfunktion. c) Vilken filterkaraktär har överföringsfunktionen,

LP HP BP BS ? d) Vilken gränsfrekvens har överföringsfunktionen?

CI

Page 7: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Överföringsfunktion (14.2)

CU

C

UI

RCR

CC

CR

CR

CR

C ω

ω

ωωω

ω

ω

j

j1

j1jj

j1

j1

||

CC ⋅==

+=⋅

+

⋅=

Svar a)

Page 8: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Överföringsfunktion (14.2)

RCCUI

RCU

RRC

RRC

RCRR

RCR

UU

C ωω

ωω

ω

ω

ω

j2j

1j11

j1

j1

j1

j1C

+=

⇒++

=+

+

++

+=

Page 9: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Överföringsfunktion (14.2)

=

−°=

+=

+=

RCUI

RCUI

RCC

UI

RCC

UI

C

CCC

ω

ωωω

ωω

2arctanarg

2arctan90arg

)(4j2j

2

Svar b) IC/U

Page 10: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Överföringsfunktion (14.2)

{ } { }RU

Ij

jUI CC 10

0200 =∞==

⋅+⋅

== ωω

Svar c) LP HP BP BS?

CI

RCC

UI C

ωωj2

j+

=

HP⇒

Page 11: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Överföringsfunktion (14.2)

RCfRC

RCC

UI

GC 2

212

j2j

⋅=⇒=+

ωωω

Svar d) Gränsfrekvens?

Vid gränsfrekvensen ”väger nämnarens realdel och imaginärdel lika”.

21

22

2

2j2R2j

j2j

22 ⋅=

+=⇒

+=

+=

RR

UI

RCC

UI CC

ωω

Page 12: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Page 13: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Phasor - vektor

IUZ =

LX L ⋅= ωC

X C ⋅=ω

1fπω 2=

Page 14: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Visardiagram sp-delare (11.8) Figuren visar en spänningsdelare. Denna matas med en växelspänningen U1 och utspänningen är spänningen U2. Vid den aktuella frekvensen är spolens reaktans XL = 2R. Rita kretsens visardiagram med I1, U1 och U2. Använd I1 som riktfas ( = horisontell).

Page 15: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Visardiagram sp-delare (11.8)

1I

2 RI 1

RI 1 3 RI 1

U1U 2

Page 16: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

jω-räkning sp-delare

21

205

)2(16

)2(

2)(16

)(j4

j

22

22

1

2

22

22

1

2

1

2

==+

+=

⇒==

+

+=

++

=

RRRR

UU

RLXLR

LRUU

LRLR

UU

L ωω

ωωω

Page 17: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Page 18: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

Filter CRC

William Sandqvist [email protected]

Page 19: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

Filter CRC

William Sandqvist [email protected]

Page 20: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Page 21: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

Filter RLR

William Sandqvist [email protected]

Page 22: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

Filter RLR

William Sandqvist [email protected]

Page 23: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

Filter RLR

William Sandqvist [email protected]

Page 24: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Page 25: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

Filter RLC if time …

William Sandqvist [email protected]

Page 26: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

Filter RLC

William Sandqvist [email protected]

Page 27: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Page 28: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Spänningsomsättning

2

1

2

1

2211 dd

dd

NN

UU

tNU

tNU

=

Φ=

Φ=

N1 : N2

Page 29: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Strömomsättning

2

1

2

1

1

2

2211

0021 )0,(

NN

UU

II

IUIUIPPP

=≈

⇒⋅=⋅==

N1 : N2

Page 30: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Page 31: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Två värden saknas? (15.1)

För en transformator i drift angavs följande data:

Primär Sekundär N1 U1 I1 N2 U2 I2

600 225 V ? 200 ? 9 A

Beräkna de två värden som saknas. I1 och U2.

Page 32: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Två värden saknas? (15.1)

För en transformator i drift angavs följande data:

Primär Sekundär N1 U1 I1 N2 U2 I2

600 225 V ? 200 ? 9 A

Beräkna de två värden som saknas. I1 och U2.

n = N1/N2 = 600/200 = 3

In

I1 21 9

33= = =

3A

Un

U2 11 225

375= = =

75V

Page 33: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Två värden saknas? (15.2)

För en transformator i drift angavs följande data:

Primär Sekundär N1 U1 I1 N2 U2 I2

? 230 V 2A 150 ? 12 A

Beräkna de två värden som saknas. N1 och U2.

.

Page 34: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Två värden saknas? (15.2)

För en transformator i drift angavs följande data:

Primär Sekundär N1 U1 I1 N2 U2 I2

? 230 V 2A 150 ? 12 A

Beräkna de två värden som saknas. N1 och U2.

.

n = I2/I1 = 12/2 = 6

N1 = N2⋅n = 150⋅6 = 900

900

U2 = U1/n =230/6 = 38,3 V

38V

Page 35: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Två värden saknas? (15.3)

För en transformator i drift angavs följande data:

Primär Sekundär N1 U1 I1 N2 U2 I2

600 225 V ? ? 127 V 9 A

Beräkna de två värden som saknas. I1 och N2.

Page 36: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Två värden saknas? (15.3)

För en transformator i drift angavs följande data:

Primär Sekundär N1 U1 I1 N2 U2 I2

600 225 V ? ? 127 V 9 A

Beräkna de två värden som saknas. I1 och N2. UU

NN N

UU N1

2

1

22

2

11

225127

1 77600 127

225339= = = ⇒ = =

⋅=,

339

INN I1

2

12

339600

9 5 08= = = , A

5A

Page 37: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Page 38: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

Induktiv koppling

William Sandqvist [email protected]

± M kallas för ömsinduktansen

21LLMk =

Kopplingsfaktorn anger hur stor del av flödet en spole har gemensamt med en annan spole En ideal transformator har kopplingsfaktorn k = 1 (100%)

MLLMLLLTOT 221

221

−+−⋅

=MLL

MLLLTOT 221

221

++−⋅

=

• Parallellkopplade spolar • Antiparallellkopplade spolar

MLLLTOT 221 ++= MLLLTOT 221 −+=

• Seriekopplade spolar • Antiseriekopplade spolar

Page 39: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Ömsinduktans

Page 40: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]

Ömsinduktans

Page 41: IE1206 Inbyggd Elektronikkth.s3-website-eu-west-1.amazonaws.com/ie1206/slides/swe/... · 2014-06-04 · William Sandqvist william@kth.se . Spänningsdelarens överföringsfunktion

William Sandqvist [email protected]