Исследование и расчет двухполюсников и четырехполюсников - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Главная
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Исследование и расчет двухполюсников и четырехполюсников
Синтез реактивных схем двухполюсников. Нахождение матрицы А и системной функции. Характеристическое сопротивление и повторные параметры четырехполюсника. Расчет эквивалентного пассивного и активного четырехполюсников. Экспериментальная проверка расчетов.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Курс «Теория линейных электрических цепей» является базовым для подготовки специалистов в двух смежных областях знания электротехнике и радиоэлектронике. Эти два направления науки и техники имеют между собой много общего, построены на общей физической основе, но нацелены на решение различных технических задач.
К ним в первую очередь относятся задачи связи, радиолокации и радионавигации, телеуправления и телеизмерения, автоматизации различных производственных процессов и многие другие. Не боясь преувеличений, можно сказать, что электротехника и радиоэлектроника являются ведущими отраслями науки и техники, стоящими в авангарде научно-технического прогресса и имеющими исключительно важное значение для дальнейшего повышения производительности труда, улучшения качества продукции и роста материального благосостояния человечества.
Во всех электротехнических и радиоэлектронных устройствах независимо от их назначения и принципа действия имеют место одни и те же электромагнитные процессы, подчиняющиеся одним и тем же физическим законам. Знания, полученные из курса физики, дают общее представление об устройстве и принципе действия различных электронных устройств, однако они недостаточны для специалистов, готовящихся к расчёту, проектированию и производству таких устройств. Курс теории цепей, базирующийся на курсах физики и высшей математики, вооружает будущих специалистов инженерными методами исследования процессов в различных электротехнических и радиоэлектронных устройствах и является фундаментом для всех последующих специальных курсов.
Электромагнитные явления и устройства на их основе можно достаточно строго описать методами теории электромагнитного поля. В теории электромагнитного поля оперируют векторными величинами, такими как плотности токов, напряжённости электрического и магнитного полей. Эта теория позволяет описать процессы в каждой точке электромагнитного поля с помощью дифференциальных уравнений и частных производных (уравнений Максвелла). Методы теории поля дают возможность рассмотреть в общем виде самые разнообразные явления в любых электротехнических и радиотехнических устройствах. В то же время эти методы весьма сложны, трудоёмки и на практике позволяют решить ограниченное число задач.
Для исследования широкого круга устройств можно применять упрощённые методы, так называемые методы теории цепей, основанные на замене реального устройства некоторой упрощённой моделью, процессы в которой описываются скалярными величинами токами и напряжениями. Отдельные составные части устройства при этом заменяют моделями, приближённо отражающими основные (в рамках решаемой задачи) свойства соответствующих элементов.
Задачи, решаемые в процессе выполнения данного курсового проекта, включают в себя синтез четырёхполюсника и расчет его параметров; построение и расчёт схемы активного фильтра на основе синтезированного четырёхполюсника. Эти задачи напрямую увязаны с задачами, решаемыми в процессе построения различных устройств промышленного и бытового назначения.
В данном курсовом проекте выполняется синтез схем реактивных ДП, входящих в состав исследуемого ЧП, расчет входных сопротивлений ЧП в режимах ХХ и КЗ, нахождение основной матрицы типа А и системной функции исследуемого ЧП, расчет характеристических, повторных и рабочих параметров ЧП, экспериментальная проверка на учебных стендах в лабораториях ТЛЭЦ зависимости bC(?) методом ХХ и КЗ, расчет элементов эквивалентного активного и пассивного ЧП.
1. Синтез реактивных схем двухполюсников
2. Расчёт сопротивлений четырёхполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания
2.1 Режим холостого хода в прямом направлении
2.2 Режим короткого замыкания в прямом направлении
3. Нахождение основной матрицы (А) и системной функции четырёхполюсника
4. Расчёт характеристических, повторных и рабочих параметров четырёхполюсника
4.1 Характеристическое сопротивление
4.2 Характеристическая постоянная передачи
4.3 Повторные параметры четырёхполюсника
5. Экспериментальная проверка результатов расчётов
6. Расчет эквивалентного пассивного и активного четырёхполюсников
6.1 Расчёт эквивалентного пассивного четырёхполюсника
6.2 Эквивалентный активный четырёхполюсник
1. Синтез реактивных схем двухполюсников
Схема замещения исследуемого четырёхполюсника
двухполюсник четырехполюсник реактивный матрица
Для проверки возможности синтеза двухполюсников, проверим условия физической реализуемости. Формулы сопротивлений двухполюсников, составляющих исследуемый четырёхполюсник:
Необходимые и достаточные условия физической реализуемости:
1) Функция Z(p) реализуема, если она положительна и действительна, все коэффициенты при операторе р только вещественные и положительные числа.
2) Высшая степень оператора р равна числу реактивных элементов в схеме.
3) Высшие и низшие степени многочленов числителя и знаменателя функции отличаются не более чем на 1.
4) Нули и полюсы функции Z(p) пассивных двухполюсников расположены в левой полуплоскости комплексного переменного. Нули и полюсы чередуются, кратных (одинаковых) корней не бывает.
5) У реактивных двухполюсников в числителе (знаменателе) функции Z(p) только нечётные степени, а в знаменателе (числителе) только чётные степени оператора р.
Функции (1.1) и (1.2) удовлетворяют вышеперечисленным требованиям.
Синтез пассивных двухполюсников осуществляется двумя методами разложения:
1) на простые дроби, в результате которого получают канонические схемы Фостера первого или второго рода;
2) в непрерывные (цепные) дроби, при этом получаются канонические схемы Кауэра первого или второго рода.
Элементная схема операторного сопротивления Z1(p)
Найдём нули и полюсы функции (1.1). Приравняем числитель к нулю и решим уравнение. Корни этого уравнения нули.
Найдём полюсы, для чего приравняем знаменатель к нулю.
Полюсно-нулевое изображение функции Z(p) приведено на рис. 1.1.
Определим класс двухполюсника, рассмотрев значения функции Z1(j) на крайних частотах: . Класс двухполюсника (0-0).
Характеристическая строка сопротивления показана на рис. 1.2.
Схема двухполюсника состоит из двух элементов, так как высшая степень оператора р равна двум.
Найдём элементы схемы путём разложения на непрерывные дроби проводимости Y1(p) по нисходящим степеням оператора р.
Частота резонанса токов = 14142 рад/с.
2. Расчёт сопротивлений четырёхполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания
2.1 Режим холостого хода в прямом направлении
Схема четырёхполюсника в режиме холостого хода в прямом направлении
Элементы схемы: L1 = 0.05 Гн, С1 = 0.110-6 Ф, L2 = 0.02 Гн.
График зависимости сопротивления короткого замыкания от угловой частоты
Характеристическая строка сопротивления:
3. Нахождение основной матрицы (А) и системной функции четырёхполюсника
Где коэффициенты Аij для мостовой схемы имеют вид:
Подставляя вместо Z1 и Z2 их выражения, получим:
Произведём расчёт А параметров на контрольной частоте.
Для пассивных четырёхполюсников определитель, составленный из коэффициентов А, равен 1. Проверим правильность нахождения коэффициентов по формуле:
Запишем системную функцию через А параметры.
Подставив (3.6), (3.7), (3.9), (3.10) в (3.11), получим
4. Расчёт характеристических, повторных и рабочих параметров четырёхполюсника
4.1 Характеристическое сопротивление
При исследовании работы четырёхполюсника в качестве различных устройств автоматики телемеханики и связи удобно пользоваться характеристическими параметрами Zc1, Zc2, gc. Они зависят только от схемы замещения четырёхполюсника и значений его элементов, то есть являются собственными параметрами.
Характеристическое сопротивление это такое входное сопротивление четырёхполюсника, в котором в качестве нагрузки используется другое характеристическое сопротивление.
Так как четырёхполюсник симметричный, то сопротивление ZC1=ZC2=ZC. Рассчитаем характеристическое сопротивление Zc по (4.1).
Схема эквивалентного мостового четырёхполюсника
Элементные схемы сопротивлений 2Z1 и 2Z2 представлены на рис. 6.2. и рис. 6.3.
Полная схема эквивалентного пассивного четырёхполюсника показана на рис. 6.4.
Эквивалентный пассивный четырёхполюсник
6.2 Эквивалентный активный четырёхполюсник
Рассчитаем активный четырёхполюсник, для чего рассмотрим системную функцию четырёхполюсника.
р1 = -10479, р2 = - 8456 - 21243.5j, p3 = - 8456 + 21243.5j
Реализуем системную функцию по частям. Первая дробь представляет собой RC ? цепь, показанную на рис. 6.5.
Расчет элементов произведём по формуле:
Вторая дробь представляет собой заграждающее биквадратное звено. Реализуем его по схеме Тоу, представленной на рис. 6.6.
Так как данное звено рассчитано в [2], возьмём готовые формулы для расчета элементов.
Выберем С1 = С2 = 0.01 мкФ, k1 = k2 = 1.
Рассчитаем остальные элементы по формулам:
Сопротивления R5 и R6 можно выбрать любые равные. Выберем 10 кОм.
Подставим значения в (6.8) - (6.15).
В ходе проведённой курсовой работы были получены характеристики и параметры ДП и ЧП, приведены математические выражения для расчёта их параметров, построены графические зависимости сопротивлений ДП и ЧП а также характеристическое ослабление и фазовая постоянная для ЧП.
В работе произведён расчёт элементов активного эквивалентного четырёхполюсника на ОУ.
Выполнение настоящей курсовой работы способствовало закреплению теоретических знаний по разделам курса теории линейных электрических цепей ”Двухполюсники” и “Четырёхполюсники” и появлению практических навыков, необходимых при эксплуатации, проектировании, разработке и усовершенствовании устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи.
1. Исследование и расчёт характеристик двухполюсников и четырёхполюсников: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине “Теория линейных электрических цепей”/ Л.А. Карпова, В.Т. Полунин, С.А. Полякова, И.В. Раздобарова, В.С. Черноусова. -ОмИИТ,1991.42c.
2. Лэм Г. Аналоговые и цифровые фильтры. Расчёт и реализация М.: Мир,1982.-592с.
3. Попов В.П. Основы теории цепей: Учеб. Для вузов. 3-е изд., испр. М.: Высшая школа, 2000 575 с.: ил.
Синтез схем реактивных двухполюсников, расчет входных сопротивлений четырехполюсника. Нахождение матрицы А и системной функции. Определение элементов эквивалентного активного четырехполюсника. Экспериментальная проверка результатов проведенных расчетов. курсовая работа [729,0 K], добавлен 07.02.2013
Синтез схем реактивных двухполюсников, входящих в состав четырехполюсника. Расчет рабочих параметров, входных сопротивлений в режимах холостого хода и короткого замыкания. Экспериментальная проверка элементов активного и пассивного четырехполюсника. курсовая работа [2,7 M], добавлен 09.02.2013
Синтез схем заданных реактивных двухполюсников, входящих в состав исследуемого четырехполюсника. Расчет входных сопротивлений четырехполюсника в режимах короткого замыкания и холостого хода. Нахождение основной матрицы исследуемого четырехполюсника. курсовая работа [498,7 K], добавлен 07.02.2013
Синтез схем реактивных двухполюсников. Расчет входных сопротивлений четырехполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания; нахождение его системной функции и определение основных параметров. Экспериментальная проверка результатов расчетов. курсовая работа [767,3 K], добавлен 24.02.2013
Синтез схем реактивных двухполюсников, входящих в состав исследуемого четырехполюсника. Расчет входных сопротивлений четырехполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания. Частотная зависимость входных сопротивлений на выходе при передаче. курсовая работа [448,7 K], добавлен 07.02.2013
Расчет входных сопротивлений четырехполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания. Нахождение основной матрицы A и системной функции исследуемого четырехполюсника. Определение характеристических, повторных и рабочих параметров четырехполюсника. курсовая работа [2,5 M], добавлен 07.02.2013
Синтез реактивных двухполюсников. Расчет входных сопротивлений четырехполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания. Рабочая и вносимая постоянные передачи. Расчет характеристических и рабочих параметров четырехполюсника с использованием ЭВМ. курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.02.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Исследование и расчет двухполюсников и четырехполюсников курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Truman Show Essay Research Paper The Truman
Многие Считают Понятие Чести Сочинение Егэ
План Сочинения Маша И Дубровский
Сочинение На Тему Почему Я Люблю Рисовать
Петров Водкин Портрет Мальчика Сочинение 6
Контрольная работа: Развитие ипотечного кредитования Методы оценки земли
Курсовая работа: Социальная реабилитация военнослужащих-инвалидов
Курсовая работа по теме Вирусы и способы их распространения
Доклад: Неплатежи как следствие кризиса 1998 года
Сочинение: Земля и человек в произведениях М. А. Шолохова
Самый Интересный Урок Сочинение
Сочинение Рассказ История
Реферат: Особенности иммунного ответа у работающих в условиях воздействия производственной пыли
Реферат: The Stranger Essay Research Paper The Stranger
Реферат: Методика полевых исследований экологии наземных позвоночных
Причинение Легкого Вреда Здоровью Дипломная Работа
Реферат: Macbeth Thematic Essay Essay Research Paper MACBETH
Контрольная работа по теме Сравнительная характеристика видов менеджмента
Международный маркетинг 2 Среда международного
Дипломная работа по теме Национальные особенности PR в России
Хатха-йога і здоров'я - Безопасность жизнедеятельности и охрана труда дипломная работа
Бухгалтерский учет на предприятии - Бухгалтерский учет и аудит отчет по практике
Презентация стран юго-западной Азии - География и экономическая география доклад