- •II курс (2 семестр) Содержание
- •1. Понятие о колебаниях негармонической формы. Математическая модель негармонического периодического процесса, выраженная тригонометрическим рядом Фурье
- •2. Виды симметрии периодических негармонических сигналов. Спектр негармонического периодического процесса
- •3. Максимальное, действующее и среднее за период значения напряжений (токов) при негармоническом воздействии. Коэффициенты амплитуды и искажений
- •4. Цепи r, l, c при негармоническом воздействии. Составление уравнения тока данных электрических цепей при негармоническом напряжении на входе
- •5. Методика расчёта электрических цепей при негармоническом воздействии (на примере)
- •8. Идеальный и реальный колебательные контура. Основные характеристики колебательного контура (свободные колебания, частота и период свободных колебаний, характеристическое сопротивление, добротность)
- •11. Передаточные ачх и фчх последовательного колебательного контура, его избирательные свойства. Полоса пропускания. Прохождение через колебательный контур сигналов негармонической формы
- •13. Подключение параллельного колебательного контура к источникам напряжения и тока. Избирательность параллельного колебательного контура
- •14. Входные ачх и фчх параллельного колебательного контура. Характер реактивного сопротивления параллельного колебательного контура на резонансной частоте и на частотах больше и меньше резонансной
- •15. Передаточные ачх параллельного колебательного контура. Эквивалентная добротность, полоса пропускания. Прохождение через колебательный контур сигналов негармонической формы
- •16. Виды параллельных колебательных контуров. Контуры с неполным включением
- •Дополнение. Сравнение последовательного и параллельного контуров
- •19. Понятие о связанных системах. Виды связи. Коэффициент связи
- •20. Связанные контура. Преобразование двухконтурной схемы одноконтурной схемой замещения. Входное сопротивление
- •21. Вносимые сопротивления, их формулы. Влияние вторичного контура на процессы в первичном. Физический смысл вносимых сопротивлений
- •22. Резонансы в связанных колебательных системах. Первый и второй частные резонансы
- •23. Полный и сложный резонансы в связанных колебательных системах. Слабая, сильная и критическая связь
- •24. Передаточные характеристики связанных колебательных систем. Полоса пропускания при изменении степени связи между контурами
- •I закон коммутации
- •II закон коммутации
- •26. Анализ процессов при включении последовательной rl-цепи на постоянное напряжение классическим методом
- •27. Анализ процессов при коротком замыкании последовательной rl-цепи классическим методом
- •28. Анализ процессов заряда конденсатора классическим методом
- •29. Анализ процессов разряда конденсатора классическим методом
- •30. Операторный метод расчета. Основные положения операторного метода. Схемные функции к операторной форме. Расчёт цепи операторным методом на примере
- •31. Единичная и импульсная функции. Переходная и импульсная характеристики цепи
- •32. Переходные процессы в цепях 2-го порядка. Переходные процессы в последовательной rlc цепи при её включении на постоянное и синусоидальное напряжение
- •33. Понятие о четырёхполюсниках. Классификация четырехполюсников. Эквивалентные схемы четырёхполюсников. Уравнение пассивного четырехполюсника в a-параметрах и h-параметрах
- •34. Характеристическое сопротивление четырехполюсника. Расчет характеристического сопротивления методом холостого хода и короткого замыкания. Согласованный четырехполюсник
- •35. Нагрузочный режим работы четырехполюсника. Рабочее затухание четырехполюсника в логарифмических единицах. Каскадное соединение четырехполюсников
- •36. Дифференцирующие цепи. Область применения. Принципиальные электрические схемы. Анализ работы цепи при воздействии сигналов различной формы. Активные дифференцирующие цепи
- •37. Интегрирующие цепи. Область применения. Принципиальные электрические схемы. Анализ работы цепи при воздействии сигналов различной формы. Активные интегрирующие цепи
- •38. Понятие об электрических фильтрах, их классификация. Определения полосы пропускания и полосы задерживания фильтров
- •39. Фильтры нижних частот Баттерворта. Электрическая схема фильтра, прохождение токов различных частот, характеристика рабочего затухания. Порядок расчета фильтра
- •40. Фильтры верхних частот Баттерворта. Электрическая схема фильтра, прохождение токов различных частот, характеристика рабочего затухания. Порядок расчета фильтра
- •41. Полосовые фильтры Баттерворта. Электрическая схема фильтра, прохождение токов различных частот, характеристика рабочего затухания. Порядок расчета фильтра
- •42. Режекторные фильтры Баттерворта. Электрическая схема фильтра, прохождение токов различных частот, характеристика рабочего затухания
- •44. Электрические схемы фильтров Золотарева. Характеристики рабочего затухания фнч, фвч, пф Золотарева. Физический смысл работы фильтров
- •45. Активные фильтры. Особенности, принципиальные электрические схемы фильтров нижних и верхних частот. Понятие о расчете параметров фильтров
- •46. Активные фильтры. Особенности, принципиальные электрические схемы полосовых фильтров. Линии задержки
- •47. Синтез электрических цепей. Задача синтеза электрических цепей. Неоднозначность решения задач синтеза и проблема выбора решения. Методы синтеза пассивного двухполюсника
32. Переходные процессы в цепях 2-го порядка. Переходные процессы в последовательной rlc цепи при её включении на постоянное и синусоидальное напряжение
Включение цепи RLC на постоянное напряжение
При замыкании ключа конденсатор заряжается до напряжения источника по закону переходного процесса.
— дифференциальное уравнение II порядка
В зависимости от знака подкоренного выражения получается 3 вида переходного процесса:
1) корни — действительные числа
Апериодический зарядполучается, если в контуре большое резистивное сопротивление:
2) критический заряд, если
3) колебательный зарядконденсатора получается, есликорни — комплексно сопряжённые числа,. Контур высокодобротный.
При выборе конденсатора необходимо учитывать, что в первый момент времени напряжение на конденсаторе почти в 2 раза превышает ЭДС.
Включение цепи RLC на гармоническое напряжение
При замыкании ключа на конденсаторе устанавливаются гармонические колебания постоянной амплитуды. Контур рассматриваем высокодобротный. .
Переходной процесс может идти 2 путями:
если . Если частоты равны, то происходит монотонное увеличение напряжения.
Для цепей второго порядка , время переходного процесса, добротность.
Чем больше добротность, тем медленнее идёт переходной процесс.
если , то тогда переходной процесс идёт в виде биений, амплитуда напряжения на конденсаторе изменяется по закону синуса низкой частоты.
33. Понятие о четырёхполюсниках. Классификация четырехполюсников. Эквивалентные схемы четырёхполюсников. Уравнение пассивного четырехполюсника в a-параметрах и h-параметрах
Четырёхполюсник— участок цепи, который имеет 2 входных и 2 выходных зажима.
Классификация четырёхполюсников:
активные и пассивные
Активные содержат внутри себя источники или активные элементы. Пассивные — нет.
симметричные и несимметричные
Симметричные — если поменять местами входные и выходные зажимы, то режим работы не изменится. Несимметричные — нет.
линейные и нелинейные
Линейные — напряжение на выходе линейно зависит от напряжения на входе. Нелинейные — зависимость нелинейная.
по конфигурации схемы бывают Т, П, Г-образные четырёхполюсники:
Т-образный четырёхполюсник
П-образный
Прямой Г-образный четырёхполюсник
Обратный Г-образный четырёхполюсник
Напряжение и ток на входе и выходе четырёхполюсника связаны уравнением. Существует 6 форм записи таких уравнений.
Для исследования транзисторов используют уравнение четырёхполюсников в h-параметрах:
Для исследования пассивных фильтров используют уравнения четырёхполюсников в A-параметрах:
В общем случае параметры — комплексные числа, которые могут иметь размерность, а могут и не иметь. Для A-параметров составлены таблицы — матрицы, по которым можно рассчитать эти параметры, зная сопротивления ,,.
Например, для прямого Г-образного четырёхполюсника:
A |
B |
C |
D |
1 | |
Соединяться четырёхполюсники могут:
последовательно
параллельно
последовательно-параллельно
каскадно
34. Характеристическое сопротивление четырехполюсника. Расчет характеристического сопротивления методом холостого хода и короткого замыкания. Согласованный четырехполюсник
Характеристическое сопротивление четырёхполюсников
— характеристическое сопротивление четырёхполюсника со стороны входных зажимов
— сопротивление четырёхполюсника со стороны зажимов 11' при ХХ (холостом ходе) зажимов 22'.
— сопротивление четырёхполюсника со стороны зажимов 11' при КЗ (коротком замыкании) зажимов 22'.
— характеристическое сопротивление четырёхполюсника со стороны выходных зажимов
— сопротивление четырёхполюсника со стороны зажимов 22' при ХХ (холостом ходе) зажимов 11'.
— сопротивление четырёхполюсника со стороны зажимов 22' при КЗ (коротком замыкании) зажимов 11'.
Можно рассчитать характеристическое сопротивление четырёхполюсника через A-параметры:
Рассчитаем Т-образную схему
Рассчитаем П-образную схему
Рассчитаем прямой Г-образный четырёхполюсник
Рассчитаем обратный Г-образный четырёхполюсник
Согласованный четырёхполюсник
Четырёхполюсник называется согласованным со стороны входных зажимов, если сопротивление нагрузки со стороны входа равно характеристическому сопротивлению со стороны входа.
Четырёхполюсник называется согласованным со стороны выходных зажимов, если сопротивление нагрузки со стороны выхода равно характеристическому сопротивлению со стороны выхода.