Екзаменаційний білет n 18

1. Уравнения четырехполюсников. Первичные, вторичные параметры.

Соединения

Соединение четырехполюсников, определение параметров соединений Складні чотириполюсники можна представити у вигляді з'єднань простих чотириполюсників. При цьому параметри складного чотириполюсника можуть бути знайдені через параметри простих чотириполюсників, з яких він складається.

Каскадне з’днання чотириполюсників.

U ₂^І= U₁^ІІ;І₂^І= І₁^ІІ;

Так як , то систему для складного чотириполюсника можна записати таким чином:

Тобто матриця складного чотириполюсника обчислюється за формулою: |A|=|A^I*A^II|.

Це правило поширюється на будь-яку кількість каскадно з’єднаних чотириполюсників. Взагалі, при каскадному з'єднанні чотириполюсників рекомендується використовувати аппарат А-матриць.

Послідовне з’єднання чотириполюсників Для послідовного з’єднання рекомендується використовувати Z-матрицю. В цьому випадку напруги на вході і виході дорівнюють відповідно:

U₁= U₁^І+ U₁^ІІ;U₂= U₂^І+ U₂^ІІ.

Матричні рівняння додаються, а результуюча матриця |Z| буде дорівнювати: |Z|=|Z^I+Z^II|.Результуюча система буде мати вигляд:|U|=|Z^I+Z^II|*|I|=|Z|*|I|.

Паралельне з’єднання чотириполюсників.

Для такого вида з’єднання рекомендується використовувати апарат Y-матриць. Вхідний і вихідний струми будуть дорівнювати:

І₁= І₁^І+ І₁^ІІ;І₂= І₂^І+ І₂^ІІ. Матричні рівняння додаються, а результуюча матриця |Y| буде дорівнювати: |Y|=|Y^I+Y^II|.Результуюча система буде мати вигляд:|I|=|Y^I+Y^II|*|U|=|Y|*|U|.28.Система параметров и уравнений четырехполюсникаД ля лінійних чотириполюсників ці рівняння будуть лінійними. Величини, що зв’язують в рівняннях напруги та струми, називаються параметрами чотириполюсника. Складний електричний ланцюг (наприклад, канал зв’язку), що має вхідні та вихідні затискачі, може розглядатись як сукупність чотириполюсників, що з’єднані за визначеною схемою. Знаючи параметри цих чотириполюсників, можна визначити параметри складного чотириполюсника (тобто представити канал зв’язку), не виконуючи розрахунку напруг та струмів всередині самої схеми.

Рівняння чотириполюсника представлені через Y-параметри (параметри провідності):

I₁=Y₁₁U₁+Y₁₂U₂

I₂=Y₂₁U₁+Y₂₂U₂

. Повна сукупність параметрів будь-якої системи рівнянь утворює сукупність параметрив чотириполюсників.

Два чотириполюсники, що мають однакові системи параметрів, не залежно від їх внутрішньої структури, числа компонентів і т. д. , характеризуються однаковими рівняннями передачі, називаються еквівалентними.

2 Обобщенный алгоритм преобразования НРЭУ с применением ПО на ЭВМ.

ЕКЗАМЕНАЦІЙНИЙ БІЛЕТ N 19

1. Частотные и временные характеристики простейших ЛРЭУ.

Различают две основные временные характеристики (функции): переходную и импульсную. Переходной характеристикой h(t) схемы называют ее реакцию, вызванную подачей на вход единичного ступенчатого сигнала. Импульсной характеристикой g(t) электронной схемы называют ее реакцию, вызванную подачей на вход единичного  -импульса.Временные характеристики связаны между собой, а также с передаточной и частотными характеристиками следующими соотношениями:  

Чувствительность – это некоторая числовая величина, которая позволяет получить дополнительную информацию о поведении электронной цепи. Определение чувствительности дадим через перечень ее свойств.1) Чувствительность показывает, как вариация какого-либо параметра элемента влияет на характеристику цепи.

2) Чувствительность позволяет сравнивать качество различных цепей; имеющих одинаковые характеристики при номинальных параметрах.

Одной из целей анализа электронной цепи может быть установление её устойчивости.

Устойчивой называется электронная цепь, в которой свободные составляющие после прекращения внешнего воздействия с течением времени уменьшаются до нуля (затухают). В противном случае цепь неустойчива. В реальных электронных схемах неустойчивость вызываетсамовозбуждение, т.е. генерацию нежелательных колебаний.

Частотні характеристики:

X_L= wL;X_C=1/wC;X=wL-1/wC;

Z(w)= .З вище приведених характеристик випливає, що при w<w₀ ланцюг має ємкісний характер, а при w>w₀ в ланцюзі переважає індуктивність. Ємкісний характер ланцюга означає, що струм випереджає прикладену напругу, індуктивний – напруга випереджає струм. При резонансі напруга і струм співпадають по фазі і Z=R.

Залежність діючого значення струму від частоти:I(w)= ;

2. Теория генераторов с трансформаторной связью.

Мягкий и жесткий режимы самовозбуждения. Стабилизация частоты.

По первому закону Кирхгофа i_C + i_G + i_L = i_K или Заметим далее, что напряжение ОС u_ос   вычисляется через коэффициент взаимной индуктивности М и ток в катушке L u_ос= -Мdi_L/dt. В свою очередь, ток в катушке i_L и напряжение на ней u_К связаны соотношениемu_К = Ldi_L/dt , поэтому напряжение ОС u_ос , можно выразить через напряжение на контуре u_К: u_ос= -Мu_К/L. где  S(u_ос) = di_K(u_ос)/du_ос  - дифференциальная крутизна ВАХ транзистора, нелинейно зависящая от напряжения u_ос .При дифференцировании напряжения u_ос по времени учтено соотношение Подставив получим дифференциальное уравнение автогенератора где   - резонансная частота контура. Это дифференциальное уравнение является нелинейным, так как коэффициент при первой производной напряженияu_К, в который входит крутизна S(u_ос). нелинейно зависит от напряжения обратной связиu_ос (или, что то же, от искомой переменной - напряжения на контуре). Уравнение (15.8) определяет все свойства автогенератора и позволяет установить условия самовозбуждения колебаний, особенности стационарного режима и характер пере ходных процессов в автогенераторе. Режим самовозбуждения. Будем менять коэффициент взаимной индукции М и наблюдать за процессом возникновения колебаний. Этот процесс зависит также от выбора рабочей точки на ВАХ (напряжения смещения U₀). Выбору рабочей точки в области наибольшей крутизны соответствует график средней крутизны S_ср (U_{m oc}) При изменении параметра M меняется значение средней крутизны   ⁼ LG/M При М = М₁ колебания в автогснераторе возникнуть не могут, поскольку   > S_ср (U_{m oc}) и коэффициент затухания контура_э > 0. значит, любые случайные флуктуации напряжения U_{m oc}будут быстро затухать. График зависимости  стационарной амплитуды   генерируемых в автогенераторе колебании от коэффициента взаимной индукции М. Такой режим самовозбуждения генератора, при котором амплитуда колебаний плавно нарастает с увеличением М, называется мягким режимом самовозбужденпя. Мягкий режим характеризуется безусловным быстрым установлением стационарного режима при включении автогенератора.Жесткий режим требует дополнительных условий для установления колебаний: либо большой величины коэффициента обратной связи, либо дополнительного внешнего воздействия (накачки).

ЕКЗАМЕНАЦІЙНИЙ БІЛЕТ N 21

1. Символический метод расчета линейных цепей. Пример применения.

2. Обратные связи и их влияние на параметры и характеристики усилителей.

Обратной связью называется эффект подачи части выходного напряжения усилителя на его вход. Разработка в 1927 году принципов обратной связи (ОС) позволило резко изменить важнейшие параметры усилителей , поэтому в настоящее время ОС является неотъемлемой частью любого высококачественного усилителя.

Рисунок 1.4 - Структура обратной связи

В общем виде структурная схема усилителя с обратной связью представлена на рис. 1.4. Напряжение с выхода усилителя, имеющего коэффициент усиления К, подается на вход звена обратной связи с коэффициентом передачи  . Выходное напряжение звена обратной связи, равное: 

подается на вход усилителя, где алгебраически суммируется со входным напряжением. В результате реальное напряжение на входе усилителя составляет величину: 

Если принять коэффициенты К и   чисто активными, можно записать: 

Подставляя в данное выражение значение U₁ и U_ОС можно получить: 

Отсюда коэффициент усиления усилителя, охваченного обратной связью: 

Выражение в знаменателе " 1 +/- К  " называется глубиной обратной связи и показывает во сколько раз изменяется коэффициент усиления под влиянием ОС.  Знак "+" соответствует отрицательной обратной связи (ООС), которая уменьшает коэффициент усиления усилителя. Особенностью ООС является то, что при больших К значение К  >> 1 и выражение для коэффициента усиления усилителя, охваченного отрицательной обратной связью принимает вид: 

т.е. определяется только свойствами звена обратной связи. Это свойство обратной связи часто используется в многочисленных схемах аналоговой электроники.