Схемные функции и частотные характеристики линейных электрических цепей
Заказать уникальную курсовую работу- 44 44 страницы
- 3 + 3 источника
- Добавлена 07.05.2020
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
1.Введение 3
2. Исходные данныелинейный цпь нагрузка транзистор 4
2.1 Схема и параметры нагрузки 4
2.2 Схема и параметры транзистора 6
3. Исследование нагрузки 7
3.1 Предполагаемый характер частотных характеристик (ЧХ) на основе анализа схемы 7
4. Расчет операторных выражений по методу узловых потенциалов (МУП). 12
4.1 Прудсказываемый характер частотных характеристик (ЧХ) на основе ПНИ операторных функций и вычисление значений ЧХ на 0.8. 15
4.2 Расчет резонансных сопротивлений и частот. 20
4.3 Исследование транзистора с обобщенной нагрузкой(ОН). 22
4.3.1.Вывод операторных выражений на основе МУП и проверка полученных выражений всеми возможными способами. 22
4.3.2. Нормировка операторных функций. 25
4.4 Исследование транзистора с избирательной нагрузкой. 27
4.5 .Получение выражений входной и передаточной функций и их проверка всеми возможными способами. 29
4.6 Предполагаемый характер ЧХ на основе на основе карты нулей и полюсов и вычисление значений ЧХ на 0.8. 31
4.7 Получение выражений АЧХ и ФЧХ обеих функций на основе нормированных выражений и расчет по ним значений ЧХ на 0.8. 37
5 Автоматизированный расчет ЧХ 39
5.1 Представление входного сопротивления полной цепи последовательной и параллельной моделями на 0,8 41
Заключение 43
Список использованных источников 44
Входной функцииφ1φ 2φ 3φ 4θ1θ 2θ 3θ 4θ 53.5614.8687.4275.35902.7316.887.7776.9АЧХ:ФЧX:На:АЧХ: ФЧХ:Посмотрим, как себя ведет АЧХ и ФЧХ входной функции на крайних частотах. Имеем::АЧХ: АЧХ: ФЧХ:ФЧХ:Воспользуемся MathCad и построим АЧХ и ФЧХ нормированной входной функции транзистора с избирательной нагрузкой и произведем сравнение с предположительным характером ЧХ и тем, что мы получили, воспользовавшись ПНИ. На рисунке 26 приведен модуль , а на рисунке 27 фаза входного сопротивления транзистора.Рисунок 26 - Модуль входной функции.Рисунок 27 - Аргумент входной функции. Анализируя полученные графки, можно сказать, наши вычисления на карте нулей и полюсов получились правильными на крайних частотах и заданной частоте. Так как у нас все нули и полюса находятся в левой полуплоскости один полюс в нуле, цепь является устойчивой.Передаточная функция.К0=0.25нули:полюса:Рисунок 28 - ПНИ передаточной функции.Ниже в таблицах 10 и 11 приведены значения длин векторов и углов для заданной нормированной частоты ωн=0,8.Таблица 10 - Длины векторов передаточной функцииn1n2n3n4p1p2p3p42.912.590.41119.124.165.842.560.45Таблица 11 - Углы.передаточной функцииφ1φ 2φ 3φ 4θ1θ2θ3θ43190900,723,5614,8687,475,3АЧХ:ФЧX:На:АЧХ: ФЧХ:Выясним, как себя ведет АЧХ и ФЧХ передаточной функции на крайних частотах. Имеем::АЧХ: АЧХ: ФЧХ:ФЧХ:ВоспользуемсяMathCad и посмотрим АЧХ и ФЧХ нормированной передаточной функции транзистора с избирательной нагрузкой и произведем сравнение с предположительным характером ЧХ и тем, что мы получили, воспользовавшись ПНИ. На рисунке 29 приведен модуль , а на рисунке 30 фаза передаточной функции транзистора.Рисунок 29 - АЧХ передаточной функцииРисунок 30 - ФЧХ передаточной функции.Анализируя полученные графики, можно сказать что наши догадки вычисления по ПНИ ЧХ на крайних частотах полностью оказались верными, так же совпадает расчет по ПНИ на заданной частоте.4.7 Получение выражений АЧХ и ФЧХ обеих функций на основе нормированных выражений и расчет по ним значений ЧХ на.Входная функцияАЧХ входной функции транзистора сИН: ФЧХ входной функции транзистора с избирательной нагрузкой:АЧХ и ФЧХ входной функции на заданной частоте:Передаточная функция АЧХ передаточной функции транзистора с избирательной нагрузкой имеет вид: ФЧХ передаточной функции транзистора с избирательной нагрузкой:АЧХ и ФЧХ передаточной функции на заданной частоте:5 Автоматизированный расчет ЧХДля расчета использована программа Electronics Workbench .Модель полной цепи, собранная в программе Workbench представлена на рисунке 31.Рисунок 31 - Модель полной цепи, собранная в программе Electronics WorkbenchПо показаниям боде-плоттера получим значения АЧХ и ФЧХ передаточной функции в интервале от 0 до 3ωpАЧХ и ФЧХ входной функцииРисунок 32 - Модель полной цепи, собранная в программе Electronics Workbench для определения АЧХ и ФЧХ входной функции5.1 Представление входного сопротивления полной цепи последовательной и параллельной моделями на =0,8Найдем сопротивление полной цепи на заданной частоте. Для этого подставим во входную функцию цепи значение =0,8, получим: Последовательная модель:Параллельная модель:ЗаключениеВ результате проведенной работы было проведено исследование транзистора с избирательной нагрузкой. Были определены АЧХ и ФЧХ входной и передаточной функции полной цепи, АЧХ и ФЧХ входной функции нагрузки, определены численные значения ЧХ в заданных точках. Были построены карты нулей и полюсов для входной функции нагрузки, для входной и передаточной функции полной цепи. Произведен автоматизированный расчет цепи.Были закреплены навыки по реализации метода МУП, определению схемных функций цепи, построению карты нулей и полюсов.Было установлено, что определение предполагаемого характера ЧХ непосредственно перед началом расчета помогает избежать ошибок, предоставляя возможность проверки полученных выражений. Также оказалось, что предварительный анализ схемы позволяет иногда упростить ее для определенного диапазона частот и получить довольно точные значения ЧХ, не прибегая к сложным расчетам.Список использованных источниковМельникова И.В.Методическое указание по выполнению курсовой работы –Томск ТУСУР 2017Атабеков Г.И. Основы теории цепей М., «Энергия», 1969.Мельникова И.В., Тельпуховская Л.И.Основы теории цепей. Часть 2. Схемные функции цепей. Резонансные цепи. Четырехполюсники и LC-фильтры. Длинные линии. – Томск: ТУСУР 2017Размещено на Allbest.ru
1. Мельникова И.В.Методическое указание по выполнению курсовой работы –Томск ТУСУР 2017
2. Атабеков Г.И. Основы теории цепей М., «Энергия», 1969.
3. Мельникова И.В., Тельпуховская Л.И.Основы теории цепей. Часть 2. Схемные функции цепей. Резонансные цепи. Четырехполюсники и LC-фильтры. Длинные линии. – Томск: ТУСУР 2017
Вопрос-ответ:
Зачем нужны схемные функции и частотные характеристики линейных электрических цепей?
Схемные функции и частотные характеристики линейных электрических цепей используются для анализа и проектирования различных электронных систем. Они позволяют оценить поведение цепей на разных частотах и определить, как цепь влияет на сигналы, проходящие через нее. Также с их помощью можно определить шумы, искажения и полосу пропускания системы.
Какие исходные данные необходимы для анализа линейного электрического цепи?
Для анализа линейного электрического цепи необходимы следующие исходные данные: схема цепи, параметры нагрузки и параметры транзистора (если используется).
Как проводится исследование нагрузки в электрической цепи?
Исследование нагрузки в электрической цепи проводится путем анализа ее частотных характеристик (ЧХ). Основываясь на анализе схемы и предыдущих исследованиях, можно предположить характер ЧХ нагрузки. Затем проводится расчет операторных выражений по методу узловых потенциалов (МУП) и определение значений ЧХ на разных частотах.
Какие методы и формулы можно использовать для расчета операторных выражений в электрической цепи?
Для расчета операторных выражений в электрической цепи можно использовать метод узловых потенциалов (МУП). С помощью МУП можно определить операторные функции и вычислить их значения на разных частотах. Также можно использовать формулы расчета частотных характеристик (ЧХ) и операторных функций.
Какие выводы можно сделать на основе анализа схемы и предполагаемых характеристик нагрузки?
На основе анализа схемы и предполагаемых характеристик нагрузки можно сделать выводы о ее поведении на разных частотах. Можно оценить ее полосу пропускания, реакцию на разные сигналы и ее способность усиливать или ослаблять сигналы. Также можно предположить, какие параметры нагрузки необходимо изменить для достижения желаемых результатов.
Какие функции выполняют схемные функции в линейных электрических цепях?
Схемные функции в линейных электрических цепях выполняют различные операции с электрическим сигналом, такие как усиление, фильтрация, смешение сигналов и другие.
Что представляют собой частотные характеристики линейных электрических цепей?
Частотные характеристики линейных электрических цепей отражают зависимость амплитуды и фазы выходного сигнала от частоты входного сигнала. Они позволяют оценить, как цепь ведет себя при различных частотах сигнала.
Какие исходные данные необходимы для анализа линейных электрических цепей?
Для анализа линейных электрических цепей необходимо знать схему цепи, параметры нагрузки и параметры транзистора, если цепь содержит транзистор.
Каким образом можно предположить характер частотных характеристик цепи на основе анализа схемы?
На основе анализа схемы цепи можно предположить характер частотных характеристик путем определения типов элементов и их соединений. Например, если в схеме присутствуют конденсаторы и резисторы, можно предположить, что цепь будет иметь фильтрующие свойства.