Моделирование заданных цепей и переходных процессов в них - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Моделирование заданных цепей и переходных процессов в них

Определение значений производных в электрических цепях. Составление операторных схем замещения в переходных процессах. Входные и выходные характеристики транзистора. Графический расчет простейшего усилительного каскада транзистора с общим эмиттером.


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.
по дисциплине «Теоретические основы радиотехники»
Моделирование заданных цепей и переходных процессов в них
1. Для заданной схемы находим i 1 (t) и i 2 (t) после включения рубильников.
Первая коммутация: последовательная R-L-C-цепь.
Ток и напряжение изменяются по законам:
Длительность первой коммутации: t 1 = = 3.512 мс
Ток и напряжение в конце первой коммутации:
i(t 1 ) = 1.363, u c (t 1 ) = 19.402
Вторая коммутация: последовательная R-L-цепь.
при t = 0 u c (0) = 19.4, тогда A = 19.4 - 100 = -80.6
Длительность второй коммутации: t 2 = = 8 мс
i(t 2 ) = 0.593, u c (t 2 ) = 70.349
Третья коммутация: разветвлённая R-L-C-цепь
Определяем корни характеристического уравнения:
Составляем систему уравнений по законам Кирхгоффа:
i 2 ·R 1 + L · di 2 /dt - i 3 ·R 3 = 0 (3)
Начальные условия: u c (0-) = 70.3, i L (0-) = 0
По законам коммутации u c (0-) = u c (0+) = 70.3 и i L (0-) = i L (0+) = 0
Определяем начальные значения токов:
Определяем начальные значения производных:
u' c + i' 3 ·R 3 = 0, где u' c = i 1 /C,
Из (1) i' 1 (0+) = i' 2 (0+) + i' 3 (0+) = 163.35
Записываем вид уравнений для первого тока
i' 1 = A · (-д ·sin (w·t + ш) + w·cos(w·t + ш))
i' 1 (0+) = A 1 · (-д ·sinш 1 + w·cosш 1 )
i' 2 = A · (-д · sin (w·t + ш) + w·cos(w·t + ш))
i' 2 (0+) = A 2 · (-д ·sinш 2 + w·cosш 2 )
i 1 (t) = 1.906 · e -262.5t · sin (176t + 0.317)
i 2 (t) = 1.347 · e -262.5t · sin (176t)
2. Находим i 2 (t) операторным методом, пользуясь найденными ранее начальными условиями.
Составляем операторную схему замещения:
i 3 (p) · R + i 1 (p) / pC = E / p - u c (0) / p
i 2 (p) · (R + pL) - i 3 (p) · R = 0
M(p) = 0, p 1,2 = - 262.5 ± (262.5 2 - 100000) 1/2 = - 262.5 ± j176
= 2Re [0.674 · e -262.5 · e j(176t - р/2) ] = 1.347 · e -262.5 · cos(176t - р/2) =
Тот же результат можно получить, применив к операторной записи i 2 (p) обратное преобразование Лапласа в программе Mathcad:
3. Строим график зависимости i 1 (t), учитывающий все коммутации.
i 3 (t) = 1.906 · e -262.5·t -t 2 · sin[176(t-t 2 ) + 0.317]
4. Моделируем заданную цепь и переходные процессы в ней
5. Для схемы, получившейся после замыкания всех ключей, рассчитываем все токи в установившемся режиме. На входе задано несинусоидальное напряжение амплитудой 311В, получившееся после однополупериодного выпрямления.
Записываем разложение в ряд Фурье функции заданного напряжения:
При E = = 98.994 В i 1 = i 2 = i 3 = 0
Определяем комплексные амплитуды токов для первой гармоники:
i 12 = 1.907 · sin(2 · щ · t + 1.507)
i 22 = 0.75 · sin(2 · щ · t + 0.842)
i 32 = 1.396 · sin(2 · щ · t + 1.846)
6. Рассчитываем и строим графики токов во всех ветвях.
E(t) = 98.994 + 155.5 · cos(щ · t) + 65.996 · cos(2 · щ · t)
i 1 = 5.075 · sin(щ · t + 1.953) + 1.907 · sin(2 · щ · t + 1.507)
i 2 = 2.362 · sin(щ · t + 1.579) + 0.75 · sin(2 · щ · t + 0.842)
i 3 = 3.003 · sin(щ · t + 2.245) + 1.396 · sin(2 · щ · t + 1.846)
7. Моделируем заданные цепи и получаем осциллограммы токов во всех ветвях схемы.
Дан транзистор со следующими параметрами
1. Получим входные и выходные характеристики транзистора.
Задавая постоянное значение U эк и изменяя значение U эб , получаем семейство входных характеристик.
электрическая цепь усилительный транзистор
Пользуясь полученным семейством входных характеристик, задаём ток базы I б , и, изменяя U эк , получаем семейство выходных характеристик.
2. Выполним графический расчет простейшего усилительного каскада с общим эмиттером, используя семейство входных и выходных характеристик транзистора. Примем сопротивление нагрузки равным R H =U кэ.max /I max = 600 Ом. Расчёт цепи выполним методом пересечения характеристик. Запишем уравнение цепи: I к ·R н + U к (I к ) = E
U к (I к ) = E - I к ·R н = 60 - 600·I к
Точка пересечения нелинейной зависимости U к (I к ) и линейной зависимости E - I к ·R н определит решение этого уравнения.
Согласно проведённому графическому расчёту, при подаче на вход схемы синусоидального напряжения с амплитудой U эбmax = 0,05 В в цепи управления появится синусоидальная составляющая тока, имеющая амплитуду I бmax = 1,28 - 0,5 = 0,78 мА, а в выходной цепи появится синусоидальный ток с амплитудой I кmax = 73 - 37,5 = 35,5 мА. При этом на выходных зажимах транзистора будет действовать синусоидальная составляющая напряжения, имеющая амплитуду U экmax = 37,5 - 16 = 21,5 В.
K I = Дi вых /Дi вх = I кmax / I бmax = 35,5 / 0,78 = 45,5
Коэффициент усиления по напряжению:
K U = Дu вых /Дu вх = U экmax / U эбmax = 21,5 / 0,05 = 430
K P = K U · K I = 45,5 / 430 = 19565
3. Определим h-параметры транзистора.
h 11 = ДU эб / ДI б при U эк = const
h 21 = ДI к / ДI б при U эк = const
h 21 = (64 - 41) / (1 - 0,6) = 57,5
h 22 = ДI к / ДU эк при I б = const
h 22 = (55 - 50) ·10 -3 / (34 - 16,5) = 0,000286
4. Составим схему усилительного каскада с общим эмиттером. В ней предусмотрим температурную стабилизацию (R4, С3) и делитель напряжения (R1, R2).
Сопротивление R1 рассчитаем, исходя из условия создания напряжения смещения U э б = и тока I б =. Для этого свернем цепь делителя напряжений методом эквивалентного генератора и определим
R б = (R1?R2) / (R1+R2); E э = (ЕR2) / (R1+R2).
Уравнение напряжений для этой цепи R б ·i б + u эб + i э ·R4 = E э .
0,810 -3 (R1600) / (R1+600)+0,79+54,310 -3 60=60600 / (R1+600)
Емкость С1 определим из условия, что емкостное сопротивление Х С1 при минимальной частоте f min =20 Гц равно 10R к .
Для расчета усилительного каскада составим схему замещения для переменного сигнала.
Используя h-параметры и схему замещения, рассчитаем коэффициенты усиления K I , K U , K P , а также входное и выходное сопротивления каскада.
5. Моделируем составленную в п. 4 схему. Задаём на вход каскада сигнал, полученный в п. 2.
а) задаём амплитуду входного сигнала в два раза больше ранее определенной и получаем осциллограмму выходного напряжения
Искажение сигнала не обнаруживается, но есть уменьшение коэффициента усиления.
б) при первоначальной амплитуде входного сигнала задаём величину напряжения смещения на 20% больше ранее определенной и получаем осциллограмму выходного напряжения.
Из-за насыщения транзистора выходное напряжение стало несимметричным и резко уменьшилось до долей вольта.
6. Рассчитываем вторичный источник питания для разработанного усилительного каскада и изображаем его принципиальную электрическую схему. Задано:
- переменное напряжение питающей сети U C = 220 В частотой f C = 50 Гц;
- требуемое напряжение источника U = 60 В при максимальном коэффициенте пульсаций не более К П = 0,01; требуемый ток I = 150 мА.
Сопротивление нагрузки R н = 600 Ом.
Для моделирования выбираем реальные диоды, подходящие по своим характеристикам. В данном случае будем использовать КД106А (I пр.ср = 0,3 А, U обр.max = 100 В).
Подаем на вход двухполупериодного выпрямителя синусоидальное напряжение.
7. Моделируем вторичный источник питания. Получаем осциллограмму выходного напряжения при нагрузке R н и определяем коэффициент пульсаций. Опытным путем подбираем емкость так, чтобы получить К П = 0,01.
K п = ДU / U = 0,627 / 60,13 = 0,0104
В ходе эксперимента получена емкость C = 1,2 мФ.
На вход подаётся переменное напряжение U вх = 43,6 частотой f вх = 50 Гц, следовательно, коэффициент трансформации равен:
K тр = U вх.max / U вых.max = 311 / 61,7 = 5,04
Расчет токов и напряжений для всех элементов схемы усилительного каскада с общим эмиттером с распределенной нагрузкой. Моделирование переходных и частотных характеристик каскада в ППП "MicroCap". Статический и усилительный режим работы транзистора. курсовая работа [2,2 M], добавлен 26.02.2012
МП 40 - транзисторы германиевые сплавные, усилительные низкочастотные с ненормированным коэффициентом шума на частоте 1кГц. Паспортные данные транзистора. Структурная схема каскада с общим эмиттером. Динамические характеристики усилительного каскада. курсовая работа [120,0 K], добавлен 19.10.2014
Расчет и компьютерное моделирование усилителя на примере усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме включения с общим эмиттером. Выбор параметров, соответствующих максимальному использованию транзистора. Электрическая схема каскада. курсовая работа [1,1 M], добавлен 09.05.2013
Описание характеристик транзистора. Построение практической схемы каскада с общим эмиттером. Выбор режима работы усилителя. Алгоритм расчета делителя в цепи базы, параметров каскада. Оценка нелинейных искажений каскада. Выбор резисторов и конденсаторов. курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.03.2014
Классический и операторный метод расчета переходных процессов в линейных электрических цепях. Основные сведения о переходных процессах в линейных электрических цепях. Общий алгоритм расчета переходных процессов в цепях первого и второго порядка. курс лекций [1,6 M], добавлен 31.05.2010
Расчет коллекторного сопротивления транзистора. Расчет выходного, входного и промежуточного каскада усилителя. Входные и выходные характеристики транзистора. Расчет разделительных конденсаторов, тока потребления и мощности, рассеиваемой на резисторах. курсовая работа [181,8 K], добавлен 17.04.2010
Характеристика основных задач электронных схем. Характеристика схемы усилительного каскада, назначение топологии электрических схем и усилительного каскада с общим эмиттером Особенности составления матрицы узловых проводимостей. Применение ППП "MicroCap". контрольная работа [1,8 M], добавлен 27.04.2012
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



Моделирование заданных цепей и переходных процессов в них курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат по теме Проблемы готовности детей к обучению в школе
Реферат: Управление как профессия
Курсовая работа по теме Ґендерні аспекти лідерства в практиці управління
Сочинение Описать Своего Друга 7 Класс
Дипломная Работа На Тему Маркетингові Дослідження Ринку Побутової Техніки Водолічильників
Курсовая работа: Проблема вхождения человека в коллектив. Методы усовершенствования адаптации
Курсовая работа: Формы соучастия
Производство В Суде Апелляционной Инстанции Курсовая Работа
Реферат по теме Стиль Garage
Реферат На Тему Особенности Убеждения Аудитории
Реферат: Искусство Византии византийская иконография
Реферат: The Cia Involvement In The CubanCastro Government
Дипломная работа: Избирательные системы: "плюсы" и "минусы" различных видов
Реферат На Тему Гистология: Основные Понятия
Сочинение Война И Мир
Судовые Электрические Машины Курсовая Работа
Доходы Курсовая Работа
Доклад по теме Борьба с бактериальным загрязнением
Методы Научных Исследования Реферат
Курсовая работа: Комп’ютерні тренажерні системи
Смешанная форма вины в уголовном праве - Государство и право курсовая работа
Применение ЭВМ при проведении аудита - Бухгалтерский учет и аудит реферат
Анализ имущественных отношений супругов - Государство и право дипломная работа