![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •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: Электротехника
- •Расчет а-параметров четырехполюсника, усилителя и каскадного соединения
- •1.1. Расчет Схемы пассивного четырехполюсника, активного
- •Расчет а-параметров пассивного
- •Расчет а-параметров усилителя типа а
- •2.2. Расчет кчх по напряжению каскадного соединения
- •2.3. ПостроЕние частотныХ характеристик ачх k() и фчх ()
- •Анализ цепи в переходном режиме
- •Расчет частотных характеристик и переходного процесса в исследуемой электрической цепи с применением пакета Electronics Workbench 5.12
- •Заключение
- •5. Список литературы
2.2. Расчет кчх по напряжению каскадного соединения
пассивного и активного четырехполюсников
где
- амплитудно-частотная характеристика
цепи,
- фазо-частотная характеристика цепи.
2.3. ПостроЕние частотныХ характеристик ачх k() и фчх ()
Примем за полосу прозрачности диапазон частот, в котором:
.
Исходя из таблицы 1, выбираем Кmax = 0,246013.
=
0,17395
На рисунке 2.1, представлены графики АЧХ
и ФЧХ, на них видно, что минимальное
значение K лежит выше,
чем точка
,
то можно сделать вывод о том, что все
частоты находятся в полосе пропускания.
Рисунок 2.1
Рисунок 2.2
На рисунке 2.1 видно что минимальное значение K лежит выше, чем точка , то можно сделать вывод о том, что все частоты находятся в полосе пропускания, значит цепь не обладает фильтрующими свойствами.
Анализ цепи в переходном режиме
Нахождение uвых(t) на резисторе Rh. Построение на графике напряжения входного и выходного сигналов в зависимости от времени
Схема каскадного соединения четырёхполюсников с подключенным синусоидальным источником ЭДС показана на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1
Переходный процесс, возникающий при
подключении каскадного соединения
пассивного четырехполюсника и усилителя
к синусоидальному источнику напряжения
с частотой
,
рассчитаем по схеме, представленной
на рисунке 12.1. Значение ЭДС изменяется
по закону:
После коммутации получается двухконтурная
цепь второго порядка с нулевыми
независимыми начальными условиями для
напряжения на емкости. Поскольку
коэффициент передачи усилителя
не зависит от частоты, заменим усилитель
с нагрузкой
входным сопротивлением усилителя
.
При определении входного напряжения
усилителя с нагрузкой
классическим методом:
Принужденную составляющую напряжения
рассчитаем с помощью коэффициента
передачи
:
Рассчитаем переходный процесс классическим методом. Рассмотрим схему пассивного четырёхполюсника с синусоидальной ЭДС, представленную на рисунке 3.2.
Ветвь
R1C1
не оказывает влияния на переходный
процесс
,
поэтому ее можно исключить. Тогда
решение будет выглядеть:
i3
i2
Рисунок 3.2.
Для данной схемы независимые начальные условия:
законы коммутации
Свободная составляющая:
uсв (t) = А1∙ер1∙t,
где р1 – корень характеристического уравнения,
А1– постоянная интегрирования.
Найдём корни характеристического уравнения Z(р) = 0, где р соответствует j:
;
После
подстановки значений Z(р)
имеет вид:
Приравняв числитель к нулю, получим характеристическое уравнение. Подставив численные значения и произведя необходимые преобразования, получим характеристическое уравнение вида:
Корни
этого уравнения:
(1)
Запишем уравнения (1) и (2) при t = 0:
(2)
Для определения зависимых начальных условий uA(0) рассмотрим схему показанную на рисунке 3.2 в момент коммутации (t = 0).
Составим систему уравнений по законам Кирхгофа для послекоммутационной цепи с учетом законов коммутации:
(3)
На основе свойств емкостных элементов :
.
Таким образом, схема примет вид представленный рисунок 3.3:
i33
i2
i13
Рисунок 3.3.
Непосредственно после коммутации (t=0+) система уравнений (3) примет вид, где моменту времени t=0+ соответствует число t=0:
;
.
;
;
мВ.
i3
i2
Рисунок 3.4
Так как цепь первого порядка, то А2 = 0 и наше решение будет выглядеть:
Входное напряжение
усилителя с нагрузкой
по классическому методу примет вид:
Построим графики зависимости напряжения входного и выходного сигналов от времени:
Время
переходного процесса:
мс.
.
Графики зависимости напряжений входного и выходного сигналов и свободной составляющей от времени представлены на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5.