Усиление оу не зависит от а и определяется соотношением Rf/r. Возмущения в схемах (сигналы).
1.Постоянный ток.
2.Синусоидальный ток.
3.Периодический ток.
4.Непериодический ток.
Распостраненные воздействия для схем:
а) еденичное воздействие ( единичная функция Хевисайда);
E(t)=
1
t
б) импульсноевоздействие
(
-функция Дирака)
(t)=
t
Свойства:
E(t)=
;
(t)=
(t)
Очень важное возмущение - экспоненциальное. Оно обьеди-
няет множество возмущений, с которым будем встречаться.
,где
- обобщенная комплексная амплитуда;
s - комплексная частота (может быть s=jw; s=p+jw).
Это возмущение в дальнейшем будем называть ОБОБЩЕННЫМ
ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНЫМ ВОЗМУЩЕНИЕМ.
( Такое представление входного воздействия позволяет существенно упростить расчет).
При комплексных значениях амплитуды и частоты линейной комбинацией
можно образовать много различных вещественных функций, имеющих
важное практическое зна-чение.
I(t)=
=
Такое представление справедливо только для линейных цепей,
в которых справедлив принцип суперпозиции.
РЕАКЦИЯ ПРОСТЕЙШИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНОЕ ВОЗМУЩЕНИЕ.
Резистор:
Индуктивность:
где
Конденсатор:
где
Таким образом, закон Ома справедлив и для обобщенных амплитуд
(обобщенного экспоненциального возмущения).
Проиллюстрируем прблемы, которые необходимо будет решать при
р
асчете
реальных схем на простейшем примере
усилительного каскада вида:
Rк
R1
C2
Rвх C1
R2 Rэ Rн Uвых
Uвх
Для нормального функционирования транзисторного усили-
т
ельного
каскада необходимо обеспечить ik
1
. Выбор
и задание требуемого
р
ежима
работы каскада по
постоянному току
Ukэ
В этом случае сам транзистор представляет из себя нели-нейный элемент и
необходимо знать расчет цепей постоян-ного тока как с линейными, так и
с нелинейными элементами.
2. Работа в линейном режиме. Основное свойство усили-
тельного каскада - это усилие по току и напряжению
входного сигнала (Uвх; Rвх). при этом анализ работы
каскада проводится в режиме, где транзистор можно заменить его
линейной эквивалентной схемой замещения и предполагается,
что на схему воздействует синусоидальный сигнал, частота которого
может изменяться в широких пределах.
Э
квивалентная
схема
iб
з
амещения
транзистора
iб
Б Rб К
Rэ Rк
Э
Rвх Rб
iб
С1
С2
Uвх
R1// R2 Rэ+rэ rк Rк
Rн
где rб, rэ, rк - конструктивные параметры транзис-тора.
Для расчета Ки, Кi, Rвых, и зависимости этих параметров от частоты необходимо уметь расчитать схемы на переменном синусоидальном токе.
3. Часто на транзисторный усилитель поступает периодический несинусоидальный сигнал и необходимо также уметь расчитать работу усилителя в этом случае.
4. Воздействие на усилитель импульсного непериодического сигнала. Что будет на выходе? - переходные процессы. Пример: нужно понимать почему при постукивании по микрофону в динамике слышится щелчок. Почему усилитель возбуждается и т.д. Все эти проблемы связаны с расчетом переходных процессов.
5. Если характеристики каскада нас не устраивают, то необходимо вводить в схему изменения. Этой проблемой занимается раздел курса - “Синтез цепей” (структурный и параметрический синтез).
6. После конструирования схемы необходимо проверить не повлияют ли допуски элементов на основные расчетные характеристики. Этот раздел называют “Чувствительность”.
Таким образом, предлогаемый курс ТОЭ будет включать следующие разделы:
1. Составление математической модели
для сложных электрических цепей.
2. Цепи постоянного тока.
3. Цепи переменного тока.
4. Периодические несинусоидальные Установившиеся
токи и напряжения прoцессы
5. Четырехполюсники.
6. Длинные линии.
7. Трехфазные цепи.
8. Чувствительность.
9 . Переходные процессы.
10. Синтез цепей.
11. Нелинейные цепи.
12. Трансформаторы и электрические машины.
13. Первичные источники электропитания.
Каковы основные цели и задачи курса.
1. Разделить проблемы анализа процессов в электричес-ких цепях на простейшие составляющие. Изложение специ-фических особенностей формулировки задачи анализа цепей в каждом разделе, математического аппарата для решения.
2. Раскрытие взаимосвязей различных разделов курса в общей проблеме анализа процессов в электрических цепях. Пример: переходные процессы в линейных и нелинейных цепях.
3. Изложение различных путей решения задачи и их сравнительная оценка. Алгоритмитизация прцесса решения конкретных задач (переходные процессы).
4. Привитие навыков и формулирование задачи исследова-ния , ее математического описания и оценке возможных вариантов ожидаемых результатов.
5. Научить разбираться в физическом смысле процессов в анализируемых цепях.
6. Научить планировать и проводить исследования прцоцес-сов в электрических цепях.
7. Показать практическую ценность излагаемого материала при анализе реальных схем (трехфазные цепи, фильтры).