- •«Московский технический университет связи и информатики»
- •«Радио и телевидение»
- •«Теории электрических цепей»
- •Реферат
- •Введение
- •Выполнение работы
- •1 Постановка вопроса
- •2 Ход выполнения работы
- •2.1 Расчёт токов в резистивной цепи постоянного тока
- •2.1.1 Расчёт токов в ветвях методом уравнений кирхгофа
- •2.1.2 Расчёт токов в ветвях методом контурных токов
- •2.1.3 Расчёт токов в ветвях методом узловых потенциалов
- •2.1.4 Расчёт токов в ветвях методом двух узлов
- •2.1.5 Расчёт токов в ветвях методом наложения
- •2.1.6 Расчёт токов в ветвях методом эвкивалентного генератора эдс
- •2.1.7 Расчёт токов в ветвях методом эквивалентного генератора тока
- •2.1.8 Расчёт баланса мощностей цепи
- •2.1.9 Расчётный лист
- •2.2 Расчёт комплексных токов в ветвях цепи синусоидального тока
- •2.2.1 Расчёт комплексных токов в ветвях методом уравнений кирхгофа
- •2.2.2. Расчёт комплексных токов в ветвях методом контурных токов
- •2.2.3 Расчёт комплексных токов в ветвях методом узловых потенциалов
- •2.2.4 Расчёт комплексных токов в ветвях методом двух узлов
- •2.2.5 Расчётов комплексных токов в ветвях методом наложения
- •2.2.6 Расчёт комплексных токов в ветвях методом эквивалентного генератора эдс
- •2.2.7 Рассчёт комплексных токов в ветвях методом эквивалентного генераора тока
- •2.2.8 Расчёт баланса мощностей цепи
- •2.2.9 Расчётный лист
- •2.3 Исследование прохождения сигнала через четырёхполюсник
- •2.3.1 Вычисление комплексной передаточной функции цепи
- •2.3.2 Ачх и фчх копмлексной передаточной функции
- •2.3.3 Вычисление операторной передаточной функции цепи
- •2.3.4 Вычисление переходной характеристики цепи
- •2.3.5 Вычисление импульсной характеристики цепи
- •2.3.6 Расчёт комплексной спектральной плотности и амплитудного спектра входного сигнала
- •2.3.7 Расчёт комплексной спектральной плотности и амплитудного спектра выходного сигнала
- •2.3.8 Расчёт фукции мгновенного выходного напряжения
- •2.3.9 Расчётный лист
- •3 Конечный результат
- •Заключение
- •Список литературы
- •Содержание
- •Москва 2023
2.3.3 Вычисление операторной передаточной функции цепи
Для
определения операторной передаточной
функции по напряжению
необходимо составить операторную схему
замещения исходной цепи (рисунок 47):
.
Рисунок 47. Операторная схема замещения исходной цепи
Алгоритм нахождения операторной передаточной функции схож с алгоритмом нахождения комплексной передаточной функции, поэтому можно использовать ту же эквивалентную схему цепи (рисунок 42), пересчитав значения сопротивлений и из комплексных в операторные; и ту же формулу, что и при нахождении КПФ, использовав новые значения и . Таким образом, значения и будут иметь вид:
|
(137) |
|
(138) |
а итоговая формула ОПФ будет иметь вид:
|
(139) |
2.3.4 Вычисление переходной характеристики цепи
Переходная
характеристика цепи
числено совпадает с реакцией цепи на
воздействие в виде единичной ступенчатой
функции
:
|
(140) |
Найти
переходную характеристику
можно с помощью операторного метода,
получив оригинал изображения реакции
цепи
на изображение воздействия
.
Изображение единичной ступенчатой
функции
равно
.
Операторное выражение реакции цепи
на воздействие
определяется с помощью операторной
передаточной функции цепи по напряжению
:
|
(141) |
Тогда изображение переходной характеристики цепи равно:
|
(142) |
Так
как степень полинома
,
ноль, меньше, чем степень полинома
,
два, переход к оригиналу можно выполнить
с помощью теоремы разложения. Для этого
необходимо определить корни и производную
полинома
:
корни –
|
(143) |
производная –
|
(144) |
Тогда оригинал можно найти по следующей формуле:
|
(145) |
Таким
образом, переходная характеристика
цепи
равна
.
График зависимости переходной
характеристики от времени
представлен ниже на рисунке 48.
Рисунок 48. График зависимости переходной характеристики цепи от времени
2.3.5 Вычисление импульсной характеристики цепи
Импульсная
характеристика цепи
числено совпадает с реакцией цепи на
воздействие в виде дельта-функции
(функции Дирака)
:
|
(146) |
Найти импульсную характеристику можно с помощью операторного метода, получив оригинал изображения реакции цепи на изображение воздействия .
Изображение единичной ступенчатой
функции
равно
.
Операторное выражение реакции цепи
на воздействие
определяется с помощью операторной
передаточной функции цепи по напряжению
:
|
(147) |
Тогда изображение переходной характеристики цепи равно:
|
(148) |
Так как степень полинома , ноль, меньше, чем степень полинома , один, переход к оригиналу можно выполнить с помощью теоремы разложения. Для этого необходимо определить корень и производную полинома :
корни –
|
(149) |
производная –
|
(150) |
Тогда оригинал можно найти по следующей формуле:
|
(151) |
Таким
образом, импульсная характеристика
цепи
равна
.
График зависимости импульсной
характеристики от времени
представлен ниже на рисунке 49.
Рисунок 49. График зависимости импульсной характеристики цепи от времени
