- •Федеральное агентство по образованию
- •Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
- •Образования
- •Уфимский государственный авиационный технический университет
- •Методы расчета электрических цепей, содержащих четырехполюсники и управляемые источники
- •К курсовой работе по дисциплине Теоретические основы электротехники
- •Расчет а-параметров четырехполюсника, усилителя и каскадного соединения
- •1.1 Расчет схемы пассивного четырехполюсника,
- •1.2 Расчет а-параметров пассивного
- •1.3 Расчет а-параметров усилителя типа а
- •2. Расчет комплексных частотных характеристик
- •3. Анализ цепи в переходном режиме
- •3.1 Нахождение uвых(t) на резисторе Rh. Построение графиков напряжений входного и выходного сигналов в зависимости от времени
- •3.2 Расчет частотных характеристик и переходного процесса в исследуемой электрической цепи с применением пакета Electronics Workbench 5.12
- •4. Заключение
- •5. Список литературы
Расчет а-параметров четырехполюсника, усилителя и каскадного соединения
1.1 Расчет схемы пассивного четырехполюсника,
активного четырехполюсника и их
к
ZAD6-149023-2
Z 1;Z2;Y3;
F=50 Гц;
R0=0 кОм
R1=0,6 кОм
С1=4 мкФ
R2=2 кОм
C2=0,0 мкФ
R3=7.5 кОм
C3=0.7 мкФ
RN=2,2
кОм
U=200 мВ
=50 ГРАД
Усилитель А
В работе исследуется установившейся и переходный
режимы в электрической цепи, приведенной на рисунке 1:
Рисунок 1 Схема каскадного соединения четырехполюсников
В соответствии с вариантом задания построим схему пассивного четырехполюсника (рисунок 2):
Рисунок 2 Схема пассивного четырехполюсника
В соответствии с вариантом задания построим схему активного четырехполюсника (рисунок 3):
K
Б
Э
Rа
Рисунок 3 Схема активного четырехполюсника
1.2 Расчет а-параметров пассивного
четырехполюсника
Определим параметры сопротивлений пассивного четырехполюсника:
.
Ом;
Ом.
Так как пассивный четырехполюсник П-образный, то его А-параметры имеют вид:
Принцип взаимности:
Следовательно, принцип взаимности соблюдается.
1.3 Расчет а-параметров усилителя типа а
Рассчитать А-параметры усилителя, используя линейную схему замещения с зависимыми источниками.
Для усилителя А транзистор задан h-параметрами, при номере варианта n=2:
h11=103 Ом; h12=10-4;
h21=5∙(n+10)=60; h22=10-4 См,
а сопротивление Rа = n= 2 Ом.
Анализ схемы замещения транзистора основан на его представлении в виде четырехполюсника, который может быть охарактеризован одной из шести систем уравнений, связывающей между собой входные и выходные токи и напряжения. Широко используется система h-параметров, т.к. эти параметры легко измерить и определить по ВАХ транзистора:
Усилитель А содержит кроме транзистора дополнительное сопротивление Rа, и, соответственно, схема замещения примет вид:
Iб
h12Uк
h12I6
I2
h11
Uк
1
2
U1
U2
h22
Rа
1’
2’
Рисунок 4 Эквивалентная схема замещения для усилителя А.
Находим А-параметры для усилителя:
;
Ом;
См;
1.4 Расчет А-параметров каскадного соединения
пассивного и активного четырехполюсника
При каскадном соединении выполняются (рисунок 1):
, ,
, , .
Уравнения четырехполюсников в матричной форме для каскадного соединения:
1.5 Определение входного сопротивления RВХ.А
усилителя
Ом.
1.6 Нахождение коэффициента передачи по
напряжению Кп пассивного
четырехполюсника
1.7 Нахождение коэффициента передачи по
напряжению Ка активного
четырехполюсника
.
1.8 Нахождение коэффициента передачи по
напряжению К каскадного соединения
четырехполюсников
а) по А-параметрам каскадного соединения четырехполюсников с активной нагрузкой:
б) по коэффициентам передачи КП и КА четырехполюсников: