отчет электротехника

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. А.Н.ТУПОЛЕВА

Кафедра радиоэлектроники и информационно-измерительной техники

РАСЧЕТ ЧАСТОТНЫХ И ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ

КУРСОВАЯ РАБОТА

(РАСЧЕТНО – ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА)

по курсу Электротехника и электроника

Руководитель: доцент Погодин Д.В.

должность, Ф. И. О.

_____________________________

подпись, дата

Студент: 4201, Сиразитдинов И.Д.

группа, Ф. И. О.,

_____________________________

подпись, дата

КАЗАНЬ 2012

Задание 1. Расчет частотных характеристик электрической цепи.

1.Для электрической цепи рассчитать:

а) комплексную функцию входного сопротивления , его амплитудно-частотную характеристику и фазово-частотную характеристику ;

б) комплексную функцию коэффициента передачи напряжения , его АЧХ и ФЧХ ;

2. Построить графики при заданных элементах схемы в абсолютном и логарифмическом масштабе по оси частот.

3. Построить годографы

4. Определить характерные частоты.

5. Качественно объяснить ход построенных зависимостей.

Рис.1. Схема заданной цепи.

Решение:

1.а) Рассчитаем комплексную функцию входного сопротивления. Используя определение и законы Ома и Кирхгофа получим его выражение:

Реальные и мнимые части отделены.

Найдем выражения для АЧХ и ФЧХ ;

б) Найдем комплексную функцию коэффициента передачи по напряжению. Используя, определение получим его выражение.

Найдем выражения для АЧХ и ФЧХ ;

АЧХ:

ФЧХ:

3. Графики

4. Годографы

5. Характерные частоты.

В качестве одной из характерных частот рассчитаем граничную частоту .

Задание 2.

1. 1) Составим дифференциальное уравнение относительно i и приведем его к стандартному виду.

Запишем 2 закон Кирхгофа:

2) Запишем общее решение:

Для одноконтурной цепи оно равно:

, где - переходная характеристика.

3) Найдем из схемы замещения при Имеем разрыв цепи.

4) Найдем корень характеристического уравнения:

5) Найдем из схемы замещения при . Учитывая нулевые начальные условия и закон коммутации для емкости получим:

Запишем общее решение:

Учитывая, что

2. График переходной характеристики.

3. Определим постоянную времени τ и время установления.

1. 

2. 

4. Качественное описание характеристики.

5. Пусть входной сигнал – одиночный прямоугольный импульс амплитудой E и длительностью . Такой импульс представляет собой совокупность 2 ступенчатых сигналов и записывается так .

Зная отклик на ступенчатый сигнал, и используя принцип суперпозиции, можно записать аналитическое выражение для выходного сигнала:

3. Моделирование заданной цепи с помощью программы Electronics Workbench(EWB).

1) Схемы измерений:

• 

• ,

• 

2. Графики характеристик.

• 

• ,

• 

2. Графики, полученные в результате моделирования, полностью соответствуют графикам теоретических расчетов.