КР-1 ТЭЦ-12г
..docxКурсовая работа № 1
по Теории цепей (третий семестр)
Тема: “Расчёт и исследование стационарных режимов
разветвлённых электрических цепей”
Разработал проф. Урядников Ю.Ф.
На рис. 1 приведена схема усилителя низкой частоты, где Сх.1 – входная цепь, а Сх.2 – выходная цепь. На вход усилителя (Вх.) подается сигнал от источника сигнала, а к выходу усилителя (Вых.) подключается нагрузка. Необходимо провести исследование (расчет) входной цепи в режиме постоянного тока, а выходной цепи в режиме гармонических колебаний.
Рис. 1
Топология рассчитываемой Вами входной электрической цепи (ЭЦ-1) с учетом источника входного сигнала и входной цепи микросхемы
DA-1 приведена на рис.2. Топология ЭЦ-1 группы студентов определяется следующим образом.
-
Для группы БИН 1104 – Рис.2-а.
-
Для группы БИН 1105 – Рис.2-б.
-
Для группы БИН 1106 – Рис.2-в.
-
Для группы БИК 1105 – Рис.2-г.
Наименование элементов ЭЦ -1 заданной топологии приведены в табл.1, где номер “n” Вашего варианта определяет тип элементов цепи. Номер варианта соответствует номеру фамилии студента в журнале.
Рис. 2-а
Рис. 2-б
Рис. 2-в
Рис. 2-г
-
Начертите схему Вашей ЭЦ -1, вставив на место квадратов “Э” элементы Вашего варианта табл.1. Выпишите из табл.2 и вычислите значения номиналов элементов Вашей схемы, используя число n – номер Вашего варианта. Параметры источников напряжения (ИН) заданы:
Е1 = (5,1 +0,1n) мВ; Е2 = (2,1 +0,15n) мВ.
-
Проведите расчет схемы ЭЦ-1 в режиме постоянного тока следующими методами:
-
Методом на основе законов Кирхгофа,
-
Методом узловых потенциалов,
-
Методом контурных токов.
-
Рассчитайте ток во всех ветвях и напряжение на всех элементах
ЭЦ -1(см. пункт 1). Рассчитайте баланс мощностей для ЭЦ-1.
Сделайте выводы из сравнения различных методов расчета.
-
Топология рассчитываемой Вами выходной электрической цепи (ЭЦ-2) с учетом микросхемы DA-1 для всех групп студентов приведена на рис.3. Начертите схему Вашей ЭЦ -2, вставив на место квадратов “Э” элементы Вашего варианта табл.3. Выпишите из табл.4 и вычислите значения номиналов элементов Вашей схемы, используя число n – номер Вашего варианта. Номер варианта соответствует номеру фамилии студента в журнале. Параметры источника тока на входе определяется следующей формулой:
G = 0,3 мСм; j(t) = Imcos(ωt+φ) ,
где Im = (1,7+0,35n), [мА]; ω =2πf, f = 0,3n [кГц].
Рис. 3
-
Проведите анализ схемы ЭЦ -2 и выберите для себя наиболее эффективный метод расчёта режима гармонических колебаний.
Рассчитайте ток и напряжение во всех ветвях ЭЦ-2 в режиме гармонических колебаний. Рассчитайте баланс мощностей для ЭЦ-2.
-
Рассчитайте величину максимальной активной мощности сигнала, которую может отдавать ЭЦ-2 в режиме гармонических колебаний в нагрузку Rн. Сделайте выводы.
Указание: при расчете максимальной активной мощности вместо Rн подключите переменное сопротивление R и найдите его оптимальное значение.
-
Найдите комплексную передаточную функцию ЭЦ-2 по напряжению .
Постройте АЧХ и ФЧХ Вашей ЭЦ-2. Исследуйте резонансные свойства цепи. Определите полосу пропускания цепи. Сделайте выводы о возможных линейных искажениях сигнала в диапазоне аудиочастот.
Указание: при построении графиков используйте логарифмический масштаб по оси частот f .
Табл.1
№ п/п (n) |
Элементы схемы |
||||||||
Э1 |
Э2 |
Э3 |
Э4 |
Э5 |
Э6 |
Э7 |
Э8 |
Э9 |
|
1 |
ИН1 |
R1 |
R2 |
R5 |
R3 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
R4 |
2 |
R4 |
ИН1 |
R1 |
R2 |
R5 |
R3 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
3 |
R7 |
R4 |
ИН1 |
R1 |
R2 |
R5 |
R3 |
ИН2 |
R6 |
4 |
R6 |
R7 |
R4 |
ИН1 |
R1 |
R2 |
R5 |
R3 |
ИН2 |
5 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
R4 |
ИН1 |
R1 |
R2 |
R5 |
R3 |
6 |
R3 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
R4 |
ИН1 |
R1 |
R2 |
R5 |
7 |
R5 |
R3 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
R4 |
ИН1 |
R1 |
R2 |
8 |
R1 |
R2 |
R5 |
R3 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
R4 |
ИН1 |
9 |
ИН2 |
R5 |
R1 |
R6 |
ИН1 |
R2 |
R3 |
C |
R4 |
10 |
R4 |
ИН2 |
R5 |
R1 |
R6 |
ИН1 |
R2 |
R3 |
R7 |
11 |
R7 |
R4 |
ИН2 |
R5 |
R1 |
R6 |
ИН1 |
R2 |
R3 |
12 |
R2 |
R3 |
R7 |
R4 |
ИН2 |
R5 |
R1 |
R6 |
ИН1 |
13 |
R6 |
ИН1 |
R2 |
R3 |
R7 |
R4 |
ИН2 |
R5 |
R1 |
14 |
R1 |
R6 |
ИН1 |
R2 |
R3 |
R7 |
R4 |
ИН2 |
R5 |
15 |
R5 |
R1 |
R6 |
ИН1 |
R2 |
R3 |
R7 |
R4 |
ИН2 |
16 |
ИН1 |
R5 |
R1 |
R2 |
ИН2 |
R6 |
R3 |
R4 |
R7 |
17 |
R7 |
ИН1 |
R5 |
R1 |
R2 |
ИН2 |
R6 |
R3 |
R4 |
18 |
R4 |
R7 |
ИН1 |
R5 |
R1 |
R2 |
ИН2 |
R6 |
R3 |
19 |
R3 |
R4 |
R7 |
ИН1 |
R5 |
R1 |
R2 |
ИН2 |
R6 |
20 |
R3 |
R4 |
R7 |
R5 |
ИН1 |
R1 |
R2 |
R6 |
ИН2 |
21 |
R2 |
R6 |
R3 |
R4 |
ИН1 |
R7 |
R5 |
R1 |
ИН2 |
22 |
ИН2 |
R2 |
R6 |
R3 |
R4 |
ИН1 |
R7 |
R5 |
R1 |
23 |
R1 |
ИН2 |
R2 |
L2 |
R3 |
R4 |
ИН1 |
R7 |
R5 |
24 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
R1 |
R2 |
ИН1 |
R5 |
R3 |
R4 |
25 |
R4 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
R1 |
R2 |
ИН1 |
R5 |
R3 |
26 |
R3 |
R4 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
R1 |
R2 |
ИН1 |
R5 |
27 |
R5 |
R3 |
R4 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
R1 |
R2 |
ИН1 |
28 |
ИН1 |
R5 |
R3 |
R4 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
R1 |
R2 |
29 |
R2 |
ИН1 |
R5 |
R3 |
R4 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
R1 |
30 |
R1 |
R2 |
ИН1 |
R5 |
R3 |
R4 |
ИН2 |
R6 |
R7 |
Табл.2
R1, [ кОм ] |
R2, [ кОм] |
R3, [ кОм ] |
R4, [ кОм ] |
R5, [ кОм] |
R6, [ кОм ] |
R7, [ кОм ] |
1,5 n |
3n |
5n |
7n |
5n |
7n |
2,5n |
Табл.3
№ п/п (n) |
Элементы схемы |
|||||||
Э1 |
Э2 |
Э3 |
Э4 |
Э5 |
Э6 |
Э7 |
Э8 |
|
1 |
R4 |
R1 |
R2 |
L1 |
R3 |
R5 |
L2 |
C |
2 |
R4 |
С |
R1 |
R2 |
L1 |
R3 |
R5 |
L2 |
3 |
C |
R4 |
L2 |
R1 |
R2 |
L1 |
R3 |
R5 |
4 |
L2 |
C |
R4 |
R3 |
R1 |
R2 |
L1 |
R3 |
5 |
R5 |
L2 |
C |
R4 |
R3 |
R1 |
R2 |
L1 |
6 |
R3 |
R5 |
L2 |
C |
R4 |
L1 |
R1 |
R2 |
7 |
L1 |
R3 |
R5 |
L2 |
C |
R4 |
R2 |
R1 |
8 |
R1 |
R2 |
L1 |
R3 |
R5 |
L2 |
C |
R4 |
9 |
R5 |
L1 |
R1 |
L2 |
R4 |
R2 |
R3 |
C |
10 |
R4 |
R5 |
L1 |
R1 |
L2 |
С |
R2 |
R3 |
11 |
C |
R4 |
R5 |
L1 |
R1 |
L2 |
R3 |
R2 |
12 |
R2 |
R3 |
C |
R4 |
R5 |
L1 |
R1 |
L2 |
13 |
L2 |
R2 |
R3 |
C |
R4 |
R5 |
L1 |
R1 |
14 |
R1 |
L2 |
R2 |
R3 |
C |
R4 |
R5 |
L1 |
15 |
R1 |
L2 |
R3 |
R2 |
L1 |
C |
R4 |
R5 |
16 |
L1 |
R1 |
L2 |
R5 |
R2 |
R3 |
C |
R4 |
17 |
С |
L1 |
R1 |
R5 |
R2 |
L2 |
R3 |
R4 |
18 |
C |
R4 |
L1 |
R1 |
R5 |
R2 |
L2 |
R3 |
19 |
R4 |
C |
R3 |
L1 |
R1 |
R5 |
R2 |
L2 |
20 |
L2 |
R4 |
C |
R3 |
L1 |
R1 |
R5 |
R2 |
21 |
L2 |
R3 |
R4 |
C |
R2 |
L1 |
R1 |
R5 |
22 |
R2 |
L2 |
R3 |
R4 |
R5 |
С |
L1 |
R1 |
23 |
R5 |
R2 |
L2 |
R3 |
R4 |
R1 |
C |
L1 |
24 |
R1 |
L1 |
R2 |
L2 |
R3 |
R4 |
R5 |
C |
25 |
R5 |
L2 |
C |
R1 |
R2 |
R4 |
L1 |
R3 |
26 |
R4 |
R5 |
L2 |
C |
R1 |
R2 |
R3 |
L1 |
27 |
R3 |
R4 |
R5 |
L2 |
C |
R1 |
R2 |
L1 |
28 |
L1 |
R3 |
R4 |
R5 |
L2 |
C |
R1 |
R2 |
29 |
R2 |
L1 |
R3 |
R4 |
R5 |
L2 |
C |
R1 |
30 |
R2 |
R1 |
L1 |
R3 |
R4 |
R5 |
L2 |
C |
Табл.4
R1, [ кОм ] |
R2, [ кОм] |
R3, [ кОм ] |
R4, [ кОм ] |
R5, [ кОм ] |
L1, [ мГн ] |
L2, [ мГн ] |
C, [ нФ ] |
6,5 n |
3n |
4,5n |
2,5n |
7,5n |
5n |
7n |
0,4n |
Указание по выполнению КР:
-
Расчёт задания необходимо начинать со 2-й недели семестра.
-
Расчёты в пояснительной записке курсовой работы должны приводиться достаточно подробно с кратким пояснением, как получены те или иные результаты. Фрагментарно – тезисные (в основном одни формулы и числа) пояснительные записки для проверки не будут приниматься.
-
Пояснительная записка выполняется на листах А4, текст и титульный лист пишется на одной стороне с соблюдением ГОСТа. Листы брошюруются и нумеруются. Выполненная работа подписывается автором (на титульном листе).
-
Оптимальный срок сдачи окончательно выполненной работы на проверку в начале декабря.
-
Защита курсовой работы производится через неделю после сдачи на проверку. (Студент, как правило, отвечает устно или письменно на 2-3 вопроса по пояснительной записке выполненной КР).
-
Итоговая оценка за выполненную и защищенную КР складывается из содержания работы (отсутствие ошибок и аккуратности ее выполнения) и ответов студента на защите. Работа после защиты хранится на кафедре 1 год.
-
Пример выполнения титульного листа КР приветен ниже.
Титульный лист не меняется студентом после сдачи КР на проверку и исправления обнаруженных ошибок.
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ (МТУСИ)
Кафедра теории электрических цепей
Курсовая работа 1
Расчёт и исследование стационарных режимов
разветвлённых электрических цепей
Вариант 10
Выполнил студент группы БИН1101, ОТФ-2 ______________ Иванов О.А.
Проверил проф. кафедры ТЭЦ ______________ Урядников Ю.Ф.
Москва 2012