МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

В.В. Христич

КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ

по курсу

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Таганрог 2014

УДК 621.3

Рецензенты:

доктор технических наук, профессор Донского государственного технического университета Заковоротный В.Л.;

доктор технических наук, профессор Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса Прокопенко Н.Н.

Христич В.В. Контрольные работы по курсу “Электротехника и электроника”: Методическое пособие. – Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2014. – 96 с.

Даны общие сведения о линейных и нелинейных, активных и реактивных, активных и пассивных элементах, а также цепях, образованных этими элементами.

Рассмотрены методы анализа линейных электрических цепей, работающих как в стационарном, так и переходном режимах, – метод узловых напряжений, метод контурных токов, операторный метод, а также аналитические и графо-аналитические методы анализа цепей, содержащих резистивные нелинейные элементы.

Приведены схемы и описана методика анализа каскадов усилителей переменного тока. Показаны возможности применения матричного метода и метода ориентированных графов для анализа электронных цепей общего вида, составленных из развязанных и неразвязанных макроэлементов.

Методическое пособие предназначено для студентов вузов направления подготовки 220200 “Автоматизация и управление” и 180300 “Корабельное вооружение”.

Ил. 63. Библиогр.: 5 назв.

© Христич В.В., 2014

Оглавление

1. Анализ линейных электрических цепей . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1. Элементы электрических цепей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2. Электрические цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.3. Анализ электрических цепей методом узловых напряжений . . . 9 1.4. Анализ электрических цепей методом контурных токов . . . . . 12 1.5. Анализ переходных процессов в электрической цепи . . . . . . . 16 1.6. Задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2. Анализ нелинейных электрических цепей . . . . . . . . . . . . . . 30 2.1. Нелинейные элементы электрических цепей . . . . . . . . . . . . . . 30 2.2. Эквивалентные преобразования цепей с резистивными элементами 31 2.3. Анализ нелинейных резистивных цепей . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.4. Исследование нелинейных цепей с реактивными элементами . . 37 2.5. Задание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3. Каскады усилителей переменного тока . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.1. Каскады на полевых транзисторах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.1.1. Принципиальные схемы каскадов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.1.2. Анализ каскада ОИ во всей области частот . . . . . . . . . . . . . . 50 3.1.3. Анализ каскада ОИ в области средних частот . . . . . . . . . . . 52 3.1.4. Анализ каскада ОИ в области нижних частот . . . . . . . . . . . 52 3.1.5. Анализ каскада ОИ в области верхних частот . . . . . . . . . . . 54 3.1.6. Амплитудно-частотная характеристика каскада ОИ . . . . . . . . 55 3.1.7. Анализ каскадов ОЗ и ОС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.2. Каскады на биполярных транзисторах . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.2.1. Принципиальные схемы каскадов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.2.2. Анализ каскада ОБ во всей области частот . . . . . . . . . . . . . . 61 3.2.3. Анализ каскада ОБ в области средних частот . . . . . . . . . . . 62 3.2.4. Анализ каскада ОБ в области нижних частот . . . . . . . . . . . 64 3.2.5. Анализ каскада ОБ в области верхних частот . . . . . . . . . . . 66 3.2.6. Амплитудно-частотная характеристика каскада ОБ . . . . . . . . 67 3.2.7. Анализ каскадов ОЭ и ОК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.3. Задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

4. Линейные электронные цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.1. Макроэлементы электронных схем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.2. Анализ цепей, составленных из неразвязанных звеньев . . . . . 82 4.3. Анализ цепей, составленных из развязанных звеньев . . . . . . . 86 4.4. Примеры анализа цепей методом ориентированных графов . . . 88 4.4.1. Звено фильтра нижних частот . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4.4.2. Звено фильтра верхних частот . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.4.3. Звено полосового фильтра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.4.4. Звено режекторного фильтра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.5. Задание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96