
- •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
11. Передаточные ачх и фчх последовательного колебательного контура, его избирательные свойства. Полоса пропускания. Прохождение через колебательный контур сигналов негармонической формы
Обычно спектр частот радиосигнала составляет 2-3% от несущей частоты, поэтому можно приблизительно считать
— передаточная АЧХ последовательного
контура в абсолютных координатах
Вывод:на резонансной частоте
коэффициент передачи последовательного
контура максимальный:.
ФЧХ:
На выходе стоит конденсатор, поэтому
напряжение выхода отстаёт от тока на
90°. Угол
практически равен углу выходного
напряжения, поэтому характеристику
сдвигаем на 90° вниз:
Передаточная ФЧХ имеет линейный участок
при расстройках от
до
.
Прохождение через колебательный контур сигналов негармонической формы. Избирательные свойства последовательного контура
Избирательность— способность цепи различать сигналы по частоте. Подадим на последовательный контур сигнал, который состоит из 5 гармоник одинаковой амплитуды.
На выходе амплитуда сигнала не резонансной
частоте будет максимальной, т. к.
,
и на этой частоте самый большой коэффициент
передачи.
Вывод:последовательный контур обладает избирательностью по напряжению. Он выделяет сигнал резонансной частоты.
Полоса пропускания контура—
область частот, на границах которой
модуль комплексного коэффициента
передач уменьшается враз по сравнению с резонансным.
На уровне полосы пропускания коэффициент
обозначается
:
Нарисуем передаточную характеристику
:
Вывод:чем выше добротность, тем уже полоса пропускания контура.
1)
2)
Кривые тока и напряжения такого вида называются резонансными.
Примечание:
При малых расстройках напряжение на катушке и конденсаторе можно рассчитать по формуле:
12. Принципиальная схема параллельного колебательного контура. Резонанс токов в параллельном колебательном контуре, условие резонанса. Свойства электрической цепи при резонансе токов. Резонансная частота, добротность
Контур называется параллельным, если катушка, конденсатор и источник соединены параллельно.
В параллельном контуре может возникнуть
резонанс токов, когда напряжение
и ток на входе совпадают по фазе:.
— условие резонанса токов
Проводимость индуктивная равна проводимости емкостной.
При резонансе токов сопротивление параллельного контура максимально.
Свойства цепи при резонансе токов:
Ток в момент резонанса:
При резонансе токов общий ток минимальный.
На практике
,
При резонансе токов токи ветвей приблизительно равны.
Построим векторную диаграмму для резонанса токов:
Если бы
(контур идеальный), то токи
,
и общий ток был бы равен 0, но т. к. есть
небольшое
,
то существует активная составляющая
тока (маленькая) и общий ток равен этой
активной составляющей.
Выведем формулу резонансной частоты. Для этого
Вывод:резонанс токов наступает тогда, когда частота питающего напряжения равна частоте собственных колебаний контура.
Получить резонанс токовможно, изменяяLилиC, или частоту питающего напряжения.
Энергетический процесс при резонансе токов такой же, как и при резонансе напряжений:
Рассчитаем токи в момент резонанса:
Вывод:добротность в параллельном контуре показывает, во сколько раз токи ветвей больше общего тока в момент резонанса, поэтому это явление и называется резонанс тока.