23
МОДУЛЬ 6. АНАЛИЗ ЦЕПЕЙ ПРИ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТАВИЯХ. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ. ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА
§ 3.1. График выполнения задания Модуля 6
№ |
Аудиторные занятия |
Самостоятельная работа |
|
недели |
|||
|
|
||
|
Лекция. |
Изучение теоретического материала, |
|
1 |
Обзор теоретического материала |
вопросы 1- 2. |
|
модуля 6. |
Выполнение 1 пункта задания. |
||
|
|||
|
|
|
|
|
Практика. |
Изучение теоретического материала, |
|
|
вопросы 3 - 5. |
||
2 |
Выдача задания, |
Выполнение 2 пункта задания. |
|
|
решение задач по темам модуля. |
Подготовка к физическому экспери- |
|
|
|
менту |
|
|
Физический эксперимент |
Изучение теоретического материала, |
|
|
вопросы 6 - 7. |
||
|
Экспериментальное определение |
||
3 |
Выполнение пунктов 3 - 6 задания. |
||
|
исходных данных для выполнения |
Подготовка к компьютерному модели- |
|
|
следующих пунктов задания. |
||
|
|
рованию. |
|
|
Компьютерное моделирование |
Изучение теоретического материала, |
|
4 |
Анализ и проверка выполненных |
вопросы 8 -9. |
|
|
пунктов задания. |
Выполнение 7, 8 пункта задания. |
|
|
Прием задания, допуск к тестиро- |
Подготовка к тестированию. |
|
5 |
ванию. |
||
|
|||
|
Сдача задания, тестирование. |
|
24
§3.2. Теоретические вопросы Модуля 6
1.Причины возникновения переходных процессов. Законы коммутации.
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.
7.Полупроводниковые устройства: выпрямители, стабилизаторы, усилители, генераторы.
8.Интегральные микросхемы. Цифровые электронные устройства.
9.Устройства на операционных усилителях.
25
§ 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 таблице 3.1, в которой приводятся параметры интегрирующего звена. Вторая соответствует номеру столбца в таблице 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 ЭС и ЭТ 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 С опытным 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 ва-
рианту гармонике.
6)Аналитически разложить в ряд Фурье кривую напряжения uвых (t)
ирассчитать 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.
26
§3.4. Схемы к Модулю 6
R
|
|
|
|
C |
uВЫХ |
uВХ |
|
||||
|
|||||
|
|||||
Рис. 3.1. Интегрирующее звено
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица. 3.1 |
||
№ строки |
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
6 |
|
7 |
8 |
|
9 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C, мкФ |
|
60 |
|
5 |
40 |
|
30 |
20 |
|
16 |
|
8 |
12 |
|
6 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R, кОм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица. 3.2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
№ строки |
|
|
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
№ гармоники |
|
3 |
|
4 |
|
|
2 |
|
|
5 |
|
|
1 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R
C
UВХ |
UВЫХ |
|
Рис. 3.2 Дифференцирующее звено
27
§3.5. Вопросы для проверки знаний студента
1.Дайте определение установившихся и переходных процессов в электрических цепях.
2.Каков физический смысл постоянной времени электрической цепи?
3.Сформулируйте законы коммутации.
4.От чего зависит частота основной гармоники несинусоидального периодического сигнала?
5.От чего зависит форма сигнала?
6.Какие носители зарядов создают ток во внешней цепи полупроводникового диода при подключении к нему источника тока?
7.По каким параметрам выбирают диоды для выпрямителей?
8.Что определяет величину балластного сопротивления в схеме однополупериодного выпрямителя?
9.Как можно уменьшит коэффициент пульсации выпрямителя?
10.Какая из схем включения транзистора дает наибольший коэффициент усиления по мощности?
11.Какие виды обратных связей применяются в усилителях?
12.При каких условиях усилительное устройство, охваченное обратной связью, может превратиться в автогенератор?
13.От чего зависит постоянная времени цепи в дифференциаторах на ОУ?
14.От чего зависит постоянная времени цепи в интеграторах на ОУ?