Реферат: Расчёт частотных и временных характеристик линейных цепей
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Харьковский государственный технический университет радиоэлектроники
Тема: Расчёт частотных и временных характеристик линейных цепей
1 РАСЧЁТ КОМПЛЕКСНОГО ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ
1.1 Определение комплексного входного сопротивления цепи
1.2 Определение активной составляющей комплексного входного сопротивления цепи
1.3 Определение реактивной составляющей комплексного входного сопротивления цепи
1.4 Определение модуля комплексного входного сопротивления цепи
1.5 Определение аргумента комплексного входного сопротивления цепи
2 РАСЧЁТ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕПИ
2.1 Определение комплексного коэффициента передачи цепи
2.2 Определение амплитудно-частотной характеристики цепи
2.3 Определение фазочастотной характеристики цепи
3 РАСЧЕТ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕПИ
3.1 Определение переходной характеристики цепи
3.2 Определение импульсной характеристики цепи
3.3 Расчет отклика цепи на заданное воздействие методом интеграла Дюамеля
Знание фундаментальных базовых дисциплин в подготовке и формировании будущего инженера-конструктора весьма велико.
Дисциплина «Основы радиоэлектроники» (ОРЭ) относится к числу базовых дисциплин. При изучении данного курса приобретаются теоретические знания и практические навыки по использованию этих знаний для расчета конкретных электрических цепей.
Основная цель курсовой работы – закрепление и углубление знаний по следующим разделам курса ОРЭ:
расчет линейных электрических цепей при гармоническом воздействием методом комплексных амплитуд;
частотные характеристики линейных электрических цепей;
методы анализа переходных процессов в линейных цепях (классический, интегралы наложения).
Курсовая работа закрепляет знания в соответствующей области, а тем у кого никаких знаний нет предлагается их получить практическим методом – решением поставленных задач.
1. Определить комплексное входное сопротивление цепи.
2. Найти модуль, аргумент, активную и реактивную составляющие комплексного сопротивления цепи.
3. Расчет и построение частотных зависимостей модуля, аргумента, активной и реактивной составляющих комплексного входного сопротивления.
4. Определить комплексный коэффициент передачи цепи, построить графики амплитудно-частотной (АЧХ) и фазочастотной (ФЧХ) характеристик.
5. Определить классическим методом переходную характеристику цепи и построить ее график.
6. Найти импульсную характеристику цепи и построить ее график.
7. Рассчитать отклик цепи на заданное воздействие и построить график отклика.
1 РАСЧЁТ КОМПЛЕКСНОГО ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ
1.1 Определение комплексного входного сопротивления цепи
После подстановки числовых значений получим:
1.2 Определение активной составляющей комплексного входного сопротивления цепи
Из (2) видно, что активная составляющая комплексного входного сопротивления цепи равна:
Результаты расчётов приведены в таблице 1.1, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 1.1
Зависимость активной составляющей от частоты
Рисунок 1.1 ‑ Зависимость активной составляющей от частоты; размерность R(w) – Ом, w – рад/с
1.3 Определение реактивной составляющей комплексного входного сопротивления цепи
Из (2) видно, что реактивная составляющая комплексного входного сопротивления цепи равна:
Результаты расчётов приведены в таблице 1.2, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 1.2
Зависимость реактивной составляющей от частоты
Рисунок 1.2‑ Зависимость реактивной составляющей от частоты; размерность X(w) – Ом, w – рад/с
1.4 Определение модуля комплексного входного сопротивления цепи
Модуль комплексного входного сопротивления цепи:
Подставляя выражения (3) и (4) получим:
Результаты расчётов приведены в таблице 1.3, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 1.3
Рисунок 1.3 ‑ Зависимость модуля от частоты; размерность ModZ(w) – Ом,
1.5 Определение аргумента комплексного входного сопротивления цепи
Аргумент комплексного входного сопротивления цепи:
Подставляя выражения (3) и (4) получим:
Результаты расчётов приведены в таблице 1.4, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 1.4
Рисунок 1.3 ‑ Зависимость аргумента от частоты; размерность ArgZ(w) – рад,
w – рад/с 2 РАСЧЁТ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕПИ
2.1 Определение комплексного коэффициента передачи цепи
Комплексный коэффициент передачи цепи:
Предположим, входной ток есть, тогда:
Подставляя выражение (10) в (9) получим:
2.2 Определение амплитудно-частотной характеристики цепи
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ):
Подставляя числовые значения в выражения (13) и (14), а затем в (12) получим:
Результаты расчётов приведены в таблице 2.1, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 2.1
Рисунок 2.1 ‑ АЧХ цепи; размерность w – рад/с, ModK(w) – безразмерная величина
2.3 Определение фазочастотной характеристики цепи
Фазочастотная характеристика цепи (ФЧХ):
Подставляя числовые значения в (16) получим:
Результаты расчётов приведены в таблице 2.2, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 2.2
Рисунок 2.2 ‑ ФЧХ цепи; размерность ArgK(w) – рад, w – рад/с
3 РАСЧЕТ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕПИ
3.1 Определение переходной характеристики цепи
Т.к. воздействие – ток, а реакция – ток на индуктивности, следует (см. рисунок 3.1):
Для определения режима переходного процесса запишем входное сопротивление в операторной форме:
Рисунок 3.1‑Эквивалентная схема при t стремящемся к бесконечности
Приравнивая знаменатель к нулю, после несложных преобразований получим:
Т.к. , следует режим колебательный, а значит:
– угловая частота затухающих свободных колебаний в контуре, А и ‑ постоянные интегрирования.
Для определения постоянных интегрирования составим два уравнения для начальных значений (+0) и (+0):
т.к. в момент комутации напряжение на сопротивлении R2 равно напряжению на индуктивности (см. рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 – Эквивалентная схема в момент коммутации
Подставляя выражения (19), (21), (23), (24), (26), (27), (28), (29) в (25) получим:
Результаты расчётов приведены в таблице 3.1, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 3.3
Рисунок 3.3 – Переходная характеристика цепи; размерность t – сек,
Как видно из рисунка 3.3, свободные колебания затухают достаточно быстро; при таком масштабе рисунка видны колебания в течение, примерно, одного периода свободных колебаний ( ), однако переходной процесс длится немного дольше, а спустя 0,3 мкс колебаниями можно пренебречь т.к. они достаточно малы (см. таблицу 3.1) и считать переходной процесс завершенным.
3.2 Определение импульсной характеристики цепи
Результаты расчётов приведены в таблице 3.2, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 3.4 и 3.5
Рисунок 3.4 – Импульсная характеристика цепи в крупном масштабе; размерность t – сек, g(t) – безразмерная величина
Оба графика имеют одну и ту же шкалу времени, поэтому можно оценить, насколько быстро затухают колебания, и во сколько раз уменьшается их амплитуда за ничтожный промежуток времени.
Рисунок 3.5 – Импульсная характеристика в более мелком масштабе
; размерность t – сек, g(t) – безразмерная величина
3.3 Расчет отклика цепи на заданное воздействие методом интеграла Дюамеля
При кусочно-непрерывной форме воздействия отклик необходимо искать для каждого из интервалов времени отдельно.
При применении интеграла Дюамеля с использованием переходной характеристики h(t) отклик:
y(x) – аналитическое выражение описывающее воздействие (см. рисунок 3.6)
составим аналитическое выражение y(x):
Подставляя выражения (33), (39) в(37) и учитывая, что y(0)=0 получим:
Результаты расчётов приведены в таблице 3.3, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 3.7 и 3.8
Рисунок 3.7 – Отклик цепи при в крупном масштабе; размерность
Рисунок 3.8 ‑ Отклик цепи при в более мелком масштабе; размерность
Поскольку данный график содержит ось времени от 0 до t1, да плюс, как мы увидели по переходной характеристике, затухание происходит очень быстро, увидеть в таком масштабе колебания нельзя. На рисунке 3.8 ось времени содержит значения от 0 и до 2*10^-7 секунд, на этом графике хоть и слабо, но все же видно, что нарастание вначале нелинейное.
Результаты расчётов приведены в таблице 3.4, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 3.9
Рисунок 3.9 – Отклик цепи при ; размерность t – сек, i(t) – Ампер
Таким образом, отклик на заданное воздействие имеет вид графика изображенного на рисунке 3.10
Рисунок 3.10 – Отклик цепи; размерность t – сек, i(t) ‑ Ампер
В процессе выполнения курсовой работы вопросов появляется больше, чем пунктов в задании. Одними из них является семейство вопросов о размерности коэффициентов и промежуточных величин при расчете переходной характеристики, а также размерность ее производной и т.д.
В план закрепления материала, на мой взгляд, идут только первые четыре задания, поскольку с такого рода задачами мы встречались, а последние три задания представляют особую важность, их приходится не закреплять – в них приходится разбираться.
Достоинством данной курсовой работы является подбор в ней заданий, они не являются нудными и однообразными как, например, курсовые по механике, в которых все одно и тоже и в пять раз больше.
1. В. П. Шинкаренко, П. Ф. Лебедев. Методические указания к курсовой работе по курсу « Теория электрических и магнитных цепей». ‑ Харьков: «ХГТУРЭ», 1993.
2. Т. А. Глазенко, В. А. Прянишников. Электротехника и основы электроники. – М.: «Высшая школа», 1985.
3. Г. И. Атабеков. Теоретические основы электротехники. – М.: «Энергия», 1978.
4. Н. В. Зернов, В. Г. Карпов. Теория радиотехнических цепей. – Л.: «Энергия», 1972.
Название: Расчёт частотных и временных характеристик линейных цепей
Раздел: Остальные рефераты
Тип: реферат
Добавлен 05:05:13 02 октября 2005 Похожие работы
Просмотров: 543
Комментариев: 16
Оценило: 4 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Реферат: Расчёт частотных и временных характеристик линейных цепей
Доклад по теме Борис Львович Васильев
Курсовая работа: Создание и развитие закрытого акционерного общества. Скачать бесплатно и без регистрации
Лабораторная работа: Разработка родительского собрания Общение реб нка со сверстниками
Курсовая Работа На Тему Вспомогательные Формы Организации Работы В Школе (Туристический Клуб)
Дипломная работа по теме Управление дебиторской и кредиторской задолженностью предприятия
Витамины Для Детей Реферат
Дипломная работа по теме Личность и профессиональная компетентность учителя права современной российской школы
Контрольная работа по теме Функциональные устройства на ОУ
Курсовая работа по теме Эффективность реконструкции цеха по производству молока и молочных продуктов на примере предприятия ЗАО 'Кировский молочный комбинат'
Хороший Характер Богатство На Всю Жизнь Сочинение
Реферат На Тему Налоговые Проверки
Лень Обломова Сочинение
Курсовая работа по теме Организация заработной платы в ООО "Строй"
Дипломная работа по теме Анализ экономической эффективности деятельности ООО 'Московские деликатесы'
Реферат: Homelessness Essay Research Paper Over the past
Контрольная Работа На Тему Роль Политических Партий В Современной России
Дипломная Работа Дидактическая Игра
Сочинение Образ Савельича В Повести Капитанская Дочка
Сочинение по теме My Biography
Контрольная Работа На Тему Защита Населения И Территорий В Чрезвычайных Ситуациях
Реферат: Общие требования к грузоподъёмным и транспортным машинам
Реферат: Денежно-кредитное регулирование в условиях рыночной экономики
Реферат: Европейская спортивная наука в начале нового века