- •СОДЕРЖАНИЕ
- •ЧАСТЬ 1 Частотные методы анализа электрических цепей
- •1 Входные и передаточные функции электрических цепей
- •1.1 Комплексные функции цепей
- •1.2 Входные функции и частотные характеристики двухполюсных пассивных элементов
- •1.3 Комплексные передаточные функции четырехполюсников первого порядка
- •2 Электрические резонансы
- •2.1 Последовательный колебательный контур
- •2.2 Параллельный колебательный контур
- •2.3 Резонансы в сложных контурах
- •3 Основы теории двухполюсников
- •3.1 Виды соответствия двухполюсников
- •3.2 Реактивные двухполюсники
- •4 Линейные электрические цепи при периодических негармонических воздействиях
- •4.1 Разложение периодических сигналов в ряд Фурье
- •4.2 Основные характеристики периодического негармонического сигнала
- •4.3 Алгоритм расчета отклика линейной электрической цепи при периодических негармонических воздействиях
- •5 Анализ линейных электрических цепей при непериодических воздействиях
- •5.1 Представление колебания в виде ряда Фурье в комплексной форме
- •5.3 Основные теоремы о спектрах сигналов
- •5.4 Алгоритм расчета отклика линейной электрической цепи при непериодических воздействиях
- •Список рекомендуемой литературы
- •ЧАСТЬ 2 Методические указания к лабораторным работам
10
1.3 Комплексные передаточные функции четырехполюсников первого порядка
|
|
I&1 |
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
Представим RL цепь в виде |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
четырехполюсника рис. 1.12. |
|
||||||||||||
|
|
U&1 |
|
|
|
jωL |
|
|
|
U&2 |
|
|
Если |
|
|
воздействие |
U&1 , а отклик |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U& 2 , |
то |
|
комплексная |
передаточная |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I&1 |
|
|
|
функция (КПФ) напряженияH& ии : |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& |
|
& |
jωL |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
I |
1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H&uu = |
2 |
= |
|
|
|
= |
|||||
|
Рисунок 1.12 – Простейший RL |
|
|
|
& |
I1 (R + jωL) |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|||||||||||||||||
|
|
четырехполюсник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j π |
|
|
|
|
|
|
j |
|
|
/ 2 −arctg ωL/ R |
|
|
||||||
= |
|
jωL = |
|
|
ωLe |
|
|
|
= |
|
ωL |
|
e |
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
) = Huu (ω) jθ(ω) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
) R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
R + jωL |
|
R2 + (ωL)2 e |
|
2 |
+ (ωL) |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
jarctg ωL/ R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
где |
Huu (ω) = |
U2 |
– |
модуль КПФ напряжения рассматриваемой цепи, а |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
θ(ω) = ϕ2 − ϕ1 |
|
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
– аргумент КПФ напряжения. Примерные графики АЧХ и ФЧХ |
|||||||||||||||||||||||||||
приведены на рис. 1.13. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Huu(ω) |
|
|
|
|
|
θuu(ω) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 π/2
0 |
а) |
ω |
0 |
б) |
ω |
|
|
|
|
Рисунок 1.13 – Частотные характеристики четырехполюсника рис. 1.12: а – АЧХ; б – ФЧХ
Предлагается самостоятельно получить КПФ H& ии цепей, приведенных на рис. 1.14.
ZL |
|
|
|
R |
|
ZC |
|
U&1 |
R |
U&2 |
U&1 |
ZC |
U&2 U&1 |
R |
U&2 |
а) |
|
|
|
б) |
|
в) |
|
Рисунок 1.14 – Схемы исследуемых четырехполюсников:
а – LR; б – RC; в – CR