82

МОДУЛЬ 6. АНАЛИЗ ЦЕПЕЙ ПРИ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТАВИЯХ. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ.

ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА

§ 3.1. График выполнения задания Модуля 6

§3.2. Теоретические вопросы Модуля 6

1.Причины возникновения переходных процессов. Законы коммута-

ции.

2.Классический метод расчета переходных процессов.

3.Спектральное представление периодических несинусоидальных электрических величин. Действующее значение несинусоидального тока.

4.Анализ электрических цепей с несинусоидальным напряжением и

токами.

5.Четырёхполюсники, электрические фильтры.

6.Электронные приборы. Характеристики, параметры, назначение.

83

7.Полупроводниковые устройства: выпрямители, стабилизаторы, усилители, генераторы.

8.Интегральные микросхемы. Цифровые электронные устройства.

9.Устройства на операционных усилителях.

§ 3.3. Задание Модуля 6

Цель задания: Изучение электронных устройств, переходных процессов в линейных электрических цепях, приобретение навыков анализа цепей при несинусоидальных периодических воздействиях.

Исходные данные: каждому студенту преподаватель выдает вариант задания, номер которого обозначается числом из двух цифр. Первая цифра варианта указывает номер столбца в табл.3.1, в которой приводятся параметры интегрирующего звена. Вторая соответствует номеру столбца в табл.3.2, где указаны номер гармоники, частоту которой требуется рассчитать.

Содержание и порядок выполнения задания:

1)Получить вариант задания у преподавателя на обзорной лекции.

2)На установочном практическом занятии согласовать пакет задач для самостоятельного решения.

3)Экспериментально в лаборатории кафедры ТОЭ исследовать интегрирующее звено (рис.3.1.) при воздействии последовательности прямоугольных импульсов напряжения. Считать момент подачи входного импульса началом переходного процесса. При заданном, согласно варианту значении ёмкости

Сопытным путём определить величину сопротивления R, обеспечивающую треугольную форму напряжения на выходе интегрирующего звена (см. Методические указания к выполнению лабораторного исследования).

4)Используя экспериментально найденное значение сопротивление R, рассчитать постоянную времени интегрирующей цепи τ.

5)Рассчитать коэффициент передачи Ki на заданной, согласно вари-

анту гармонике.

6)Аналитически разложить в ряд Фурье кривую напряжения uвых (t) и

рассчитать его действующее значение.

7)Методом компьютерного моделирования исследовать активный дифференциатор (рис.3.2) при воздействии последовательности треугольных импульсов напряжения. При найденном в физическом эксперименте сопротивлении R подобрать величину ёмкости конденсатора C, чтобы на выходе дифференциатора получился сигнал прямоугольной формы (см. методические указания к компьютерному моделированию).

8)Рассчитать постоянную времени дифференцирующей цепи τ и сравнить со значением, найденном в п. 4.

84

§ 3.4. Схемы к Модулю 6

R

Рис. 3.1. Интегрирующее звено

Таблица 3.1

R

C

Рис.3.2. Дифференцирующее звено

§ 3.5. Лабораторное исследование к заданию Модуля 6

Цель исследования: изучение возможности формирования треугольного импульса на выходе интегрирующей R-C цепи при прямоугольной форме входного сигнала, приобретение навыков применения электронного осциллографа для анализа периодических несинусоидальных процессов в электрических цепях, получение дополнительных исходных данных для выполнения задания.

Подготовка к экспериментальному исследованию:

1) Изучить теоретические вопросы:

•Причины возникновения переходного процесса;

•Законы коммутации;

•Классический метод расчёта переходных процессов.

85

2) Подготовить бланк протокола лабораторного исследования. Он должен содержать схему электрической цепи, формулы для расчёта постоянной времени интегрирующей цепи τ и коэффициента передачи k.

Описание лабораторной установки

Экспериментальная установка собирается на стенде, где расположены: генератор прямоугольных импульсов, следующих с частотой 50 Гц, батарея конденсаторов, магазина сопротивлений МСР-60М, осциллограф, соединительные провода. Для проведения эксперимента осциллограф синхронизируется синхроимпульсами с выхода СИ генератора по положительному фронту напряжения, форма которого приведена на рис.3.3.

Выход СИ Синхр.

Рис.3.3. Схема экспериментальной установки

uab

t

Рис.3.4. Входное напряжение