Цепи с распределенными параметрами

Задача анализа цепей с распределенными параметрами

Понятие о цепях с распределенными параметрами. Длинные линии. Многозвенная модель линии. Погонные параметры. Классификация длинных линий. Телеграфные уравнения. [1, с. 462 – 465].

Однородная длинная линия при гармоническом воздействии

Общее решение телеграфных уравнений при гармоническом воздействии. Коэффициент распространения и волновое сопротивление линии. Падающая и отраженная волны. Длина волны в линии. Физический смысл волновых параметров. Коэффициент отражения линии. Определение постоянных интегрирования в общем решении телеграфных уравнений. Режим бегущих волн. Режим стоячих волн (линия без потерь). Режим смешанных волн. Коэффициент бегущей волны и коэффициент стоячей волны. [1, с. 471 – 479], [2, № 8.1, 8.5, 8.6, 8.9, 8.11].

Длинная линия как четырехполюсник

А-параметры однородной длинной линии. Матрица рассеяния и волновая матрица. Комплексное входное сопротивление отрезка длинной линии. Реактивные шлейфы. Четвертьволновый трансформатор. Согласование линии с нагрузкой на фиксированной частоте. Комплексный коэффициент передачи по напряжению линии без потерь при произвольной резистивной нагрузке. АЧХ и ФЧХ коэффициента передачи линии. [1 стр. 480 – 487], [2, № 8.14, 8.16, 8.17, 8.31, 8.35, 8.36].

Переходные процессы в длинной линии

Напряжение на выходе линии при согласованной нагрузке. Понятие о линии без искажений. Подключение источника постоянного напряжения к отрезку линии без потерь при холостом ходе и коротком замыкании на конце линии. Искажения импульсных сигналов в длинной линии при рассогласовании. [1, с. 487 – 491], [2, № 8.39, 8.41].

Синтез электрических цепей

Задача синтеза цепей

Постановка задачи синтеза цепей. Понятие о положительных вещественных функциях. Критерии физической реализуемости операторных входных характеристик линейных пассивных цепей. Особенности операторных входных характеристик реактивных цепей. [1, с. 504 – 512], [2, № 9.4, 9.5, 9.15].

Методы реализации реактивных двухполюсников

Метод Фостера (метод выделения простейших составляющих). Метод Кауэра (метод разложения в цепную дробь). [1, с.  514 – 521], [2, № 9.20, 9.21, 9.33, 9,34].

Основы автоматизированного анализа цепей

Задача автоматизированного анализа цепей

Математическая модель цепи в виде системы обыкновенных дифференциальных уравнений (СОДУ). Понятие о численных методах решения СОДУ.

Основные свойства численных методов

Пример численного анализа простейшей цепи. Локальные погрешности численных методов. Понятие устойчивости методов. Алгоритм автоматического выбора шага решения. [1, 551 – 558]

Лабораторные занятия

1. Изучение программы схемотехнического моделирования Multisim (Вводная работа).

2. Нелинейная цепь постоянного тока.

3. Нелинейная цепь при гармоническом воздействии.

4. Переходные процессы в линейных цепях.

5. Длинная линия.

Лабораторные работы приведены в пособии [3]. Вводная работа выполняется 2 часа без допуска и без защиты, но с оформлением отчета в печатной или рукописной форме. На все остальные работы отводится 4 часа, включающие допуск, выполнение и защиту по отчету, оформленному в печатной или рукописной форме.