ОТЦ 17.05.2014 / Доп. вопросы к билетам по ОТЦ

Дополнения к билетам для групп РЕ 11Б, ВЕ 11Б, МЕ 11Б, ОЕ 11Б

МЕТОДЫ АНАЛИЗА ЦЕПЕЙ

1. Метод узловых напряжений.

2. Метод контурных токов.

3. Метод суперпозиции и эквивалентного генератора.

АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ И НЕУСТАНОВИВШИХСЯ ПРОЦЕССОВ

3.Расчет переходных процессов классическим методом. Пример цепи первого порядка при гармоническом воздействии.

4.Расчет переходных процессов операторным методом. Пример цепи второго порядка при подключении к ней постоянной ЭДС.

5.Переходные и импульсные характеристики цепей.

6.Интеграл Дюамеля.

7.Спектральный метод анализа цепи при периодическом воздействии. Гармонический ряд. Комплексный ряд Фурье.

8.Преобразование Фурье и его свойства

9.Связь временного и спектрального методов анализа цепей.

НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ

10.Классификация нелинейных, нелинейно-параметрических и параметрических цепей.

11.Виды аппроксимации характеристик параметрических и безинерционных нелинейных элементов.

12.Аппроксимация степенным полиномом. Метод выбранных точек. Примеры. Критерии оценки точности аппроксимации.

13.Нелинейное резонансное усиление и умножение частоты. Квазилинейный метод анализа. Режим большого и малого сигнала.. Средняя крутизна по первой гармонике, дифференциальная крутизна вольт- амперной характеристики нелинейного элемента.

14.Анализ нелинейного усилителя квазилинейным методом при кусочно - линейной аппроксимации ВАХ нелинейного элемента. Коэффициенты Берга.

15.Расчет характеристик нелинейного усилителя при аппроксимации ВАХ полиномом.

16.Метод пяти (трех) ординат.

АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ.

17.Структурная схема автогенератора. Принцип положительной обратной связи. Квазилинейный метод анализа стационарных колебаний автогенератора. Баланс фаз. Баланс амплитуд.

18.Условия возникновения колебаний в автогенераторе. Дифференциальное уравнение автогенератора.

19.Четырехполюсники. Уравнения передачи. Характеристические параметры.

20.Условия неискаженной передачи сигналов на основе свойств преобразований Фурье или Лапласа.

Линейные динамические системы.

21. Дифференциальные уравнения системы. Понятие обратной связи. Передаточная функция линейной системы с обратной связью. Собственные колебания динамических систем. Критерии устойчивости.

22. Автогенераторы гармонических колебаний. Принципы построения. Механизм возникновения колебаний в LC-автогенераторе. Режим малого сигнала. Дифференциальное уравнение. Условия самовозбуждения. Стационарный режим автогенератора. Баланс амплитуд, баланс фаз. Квазилинейная теория. Устойчивость стационарного режима. Мягкое и жесткое самовозбуждение. Этот вопрос надо разбить на логически связанные части.

Корректирующие цепи.

23. Условие неискаженной передачи сигналов. Неминимально - фазовые цепи. Фазовые и амплитудные корректоры. Синтез скрещенных схем и их эквивалентное представление.

Цепи с распределенными параметрами

24. Дифференциальные уравнения однородной линии, цепи с распределенными параметрами при гармоническом воздействии, режимы работы линии без потерь при различных сопротивлениях нагрузки, входное сопротивление однородной линии при КЗ, ХХ, емкостной, резистивной нагрузке. Этот вопрос надо разбить на логически связанные части.

Современная теория фильтров.

25. Реализация фильтров. Нормирование и преобразование частоты. Фильтры с характеристиками Баттерворта, Кауэра, Чебышева. Лестничные LC-фильтры. Этот вопрос надо разбить на логически связанные части.

Цепи с дискретными сигналами.

26. Содержание, преимущества и недостатки цифровой обработки сигналов. Понятие о дискретных сигналах. Теорема Котельникова. Z-преобразование дискретных сигналов. Спектральный состав дискретных сигналов. Дискретное преобразование Фурье.

Цифровой фильтр и его функциональная схема. Алгоритм дискретной свертки как основа построения цифрового фильтра. Цифровые фильтры рекурсивного и нерекурсивного типа (трансверсальный фильтр). Импульсная реакция и передаточная функция цифрового фильтра. Амплитудно-частотная характеристика цифрового фильтра. Структурные схемы цифровых фильтров, методы их практической реализации. Эти вопросы надо разбить на логически связанные части.

ЗАДАЧИ К БИЛЕТАМ

1.

2.

R1 = 200 Ом, R2 = 50 Ом,

L = 40 мГн.

Найти импульсную характеристику по напряжению hu2(t).

3.

E = 50 B, R = 100 Ом,

L = 200 мГн, C = 20 мкФ.

Проанализировать и качественно построить график uC(t).

4.

5.

R1 = 150 Ом, R2 = 50 Ом,

L = 0,1 Гн.

Найти импульсную характеристику по напряжению hu2(t).

6.

R1 = 150 Ом, R2 = 50 Ом,

С = 250 мкФ.

Найти переходную характеристику по напряжению qu2(t).

7.

8.

9. Определить коэффициенты экспоненциального полинома вида

i = I₀ (exp(u) - 1),

аппроксимирующего ВАХ полупроводникового диода, если известные значения тока диода заданы в виде таблицы

напряжение на диоде (u) В -10 0 0,7 1

ток диода (i) А 2 10^-9 0 2,4*10^-4 0,1

10.

11.

Задана аппроксимация сток - затворной характеристики

0,01 u_зи² , u_зи > 0

i_с(А) = {

0 , u_зи < 0

Напряжение смещения на затворе + 1,25 В. Определить взаимную индуктивность, при которой в автогенераторе на этом транзисторе будут выполняться условия самовозбуждения. Автогенератор собран с индуктивной обратной связью. Индуктивность контура в стоковой цепи 0,01 Гн. Частота резонанса контура 200 кГц. Коэффициент включения транзистора в контур 0,1. Нагруженная добротность контура 50.

12.

Добротность контура при отключенном сопротивлении Rн

составляет величину Qо = 40

при подключении Rн - Qо = 20,

rL = 10 (Ом), Rн = 1 (кОм),

L = 0,16 (Гн).

Определить коэффициент включения p, величины емкостей С₁, С₂.

13.

R₁=R₂=0,1 кОМ; Е=0,5 В; ВАХ НЭ известна. Определить значение тока I.

15.

R₁=1 кОм; R₂=2 кОм, Е₁=1 В, E₂=4 В. ВАХ НЭ известна. Рассчитать ток, протекающий через НЭ.

14.

На вход усилителя подаётся напряжение u_вх(t)=(1+cos10t) В.

Проходная ВАХ транзистора известна. Построить график тока i_k(ωt).

15.

Для характеристики рис. 1 записать функцию, аппроксимирующую кусочно-линейной функцией рабочий участок ВАХ, определить коэффициенты этой кусочно-линейной аппроксимации, рассчитать спектральные составляющие I₀, I₁, I₂ тока, протекающего через этот нелинейный элемент и построить спектр тока.

рис.1

16. Для характеристики рис. 1 записать полиномиальную (полином 2-го порядка) функцию, аппроксимирующую рабочий участок ВАХ, построить колебательную характеристику резонансного усилителя по первой гармонике.

Рис.1

17. Рабочий участок проходной характеристики i_k = i_k(u_бэ) биполярного транзистора задан таблицей:

uбэ, В	0,2	0,24	0,28	0,37
ik, мА	0,1	0,6	1,9	8,0

Задаваясь смещением на базе U₀ на середине линейного участка, аппроксимировать характеристику полиномом 3-й степени. Определить амплитуду 2-й гармоники при входном воздействии вида

U_вх= 20cos10⁵t.

18. Рабочий участок проходной характеристики i_k = i_k(u_бэ) биполярного транзистора задан таблицей:

uбэ, В	0,2	0,24	0,28	0,37
ik, мА	0,1	0,6	1,9	8,0

Построить колебательную характеристику для первой гармоники при воздействии вида

U_вх= U_mcosΩt.