Методы расчета электрических цепей, содержащих четырехполюсники и управляемые источники
Пояснительная записка
К курсовой работе по дисциплине Теоретические основы электротехники
4041.235018.000 ПЗ
(обозначение документа)
-
Группа ИИТ-235
Фамилия И.О.
Подпись
Дата
Оценка
Студент
Авдеев С.В.
Консультант
Пугина Ю.А.
Принял
Пугина Ю.А.
Уфа 2007 г.
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«Уфимский
государственный авиационный технический
у
Теоретических
основ электротехники
Кафедра __________________________________
З
«Теоретические
основы электротехники»
на курсовую работу по дисциплине ______________________________________
Студент ________Авдеев С.В._______ Группа _ИИТ-235_
Консультант ____Пугина Ю.А.__________
1. Тема курсовой работы
«Методы расчета электрических цепей содержащих четырехполюсники и управляемые источники»_______________________________________________
2
1.
Расчет А-параметров четырехполюсника,
усилителя и каскадного соединения
_
2.
Расчет КЧХ по напряжению
_
3.
Анализ цепи при переходном режиме
____________________________________________________________________
3. Требования к оформлению
3
ГОСТ
3
1.
Схема электрической цепи, сопоставимая
рассматриваемой задаче
_
2.
Расчеты с приведением формул, подстановкой
числовых значений и размер- ностей
рассчитываемых величин, краткие
пояснения к выполняемым расчетам 3.
Выводы по проделанной работе
____________________________________________________________________
3
схемы
электрических цепей,
соответствующие
этапам расчета, графики, выполнение
которых необходимо
_
по
рабочему заданию
1.
Методические указания к курсовой работе
по теории элек-
4
трических цепей/ УГАТУ; Сост. Л.Е.
Виноградова, Т.И. Гусейнова,
,
_
Л.С.
Медведева, - Уфа, 1997, - 21 с.
2.
Теоретические основы электротехники:
Учеб. Для вузов/ К.С. Демирчан,
Л.Р.
Нейман, Н.В. Коровин, В.Л. Чечурин. – 4-е
изд., доп. для самомт. изучения курса.
– СПб.: Питер. – Т. 1. – 2003. – 463 с. – Т.2.
– 2003. – 576 с. 3.
Татур Т.А. Установившиеся и переходные
процессы в электрических цепях: Учеб.
пособие для вузов. – М.: Высш. школа,
2001. – 407 с.
4.
http://toe.ugatu.ac.ru
Дата выдачи _____________ Дата окончания _____________
Р
подпись
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
4041.235018.000 ПЗ |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||||||||||||||
|
Разраб. |
Авдеев С.В. |
|
|
Методы расчета электрических цепей, содержащих четырехполюсники и управляемые источники
|
Лит. |
Лист |
Листов |
|||||||||||
|
Пров. |
Пугина Ю.А. |
|
|
|
|
|
2 |
14 |
||||||||||
|
Т. контр. |
|
|
|
ИИТ-235 УГАТУ |
||||||||||||||
|
Н. контр. |
|
|
|
|||||||||||||||
|
Утв. |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
Схемы пассивного четырехполюсника, активного четырехполюсника и их каскадного соединения
В работе исследуется установившейся и переходный режимы в электрической цепи приведенной на рисунке:
В соответствии с вариантом задания построим схему пассивного четырехполюсника
ИИТ-235_1-9 Z1;
Z2; Y3; F
= 50 Гц R0
= 8 КОм R1
= 0,40 КОм C1
= 3,0 мкФ R2
= 4,00 КОм C2
= 0,7 мкФ R3
= бескон. C3
= 0,0 мкФ RN
= 2,90 КОм U
= 200 мВ 50
град Усилитель
С
В соответствии с вариантом задания построим схему активного четырехполюсника
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|||||||||||
|
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
|
||||||||||||
|
Расчет А-параметров пассивного четырехполюсника
Так как пассивный четырехполюсник Т-образный, то его А-параметры имеют вид:
Принцип взаимности соблюдается:
Расчет А-параметров усилителя типа с Схема замещения усилителя:
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||
, Ом;
, Ом.
|
Сопротивления
Так
как для идеального ОУ (
пассивного и активного четырехполюсника
Определение входного сопротивления Rвх.А усилителя
Нахождение коэффициента передачи по напряжению КП пассивного четырехполюсника
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||
и
,
рассчитаем соответственно с заданием:
),
то
Расчет А-параметров каскадного
соединения
|
Нахождение коэффициент передачи по напряжению КА активного четырехполюсника
Нахождение коэффициент передачи по напряжению К каскадного соединения четырехполюсников
а) по А-параметрам каскадного соединения четырехполюсников с активной нагрузкой;
б) по коэффициентам передачи КП и КА четырехполюсников.
Рассчитать комплексную частотную характеристику (КЧХ) по напряжению для пассивного четырехполюсника
Расчет КЧХ по напряжению каскадного соединения пассивного и активного четырехполюсников
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||
;
;
|
Построить частотные характеристики АЧХ K() и ФЧХ () в одной системе координат
Амплитудно-частотная характеристика
Фазо-частотная характеристика
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
7 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Фильтр является высокочастотным фильтром Т-типа
Анализ цепи в переходном режиме
После коммутации получается двухконтурная цепь второго порядка с нулевыми независимыми условиями для напряжения на емкости.
Определим
входное напряжение усилителя с
нагрузкой
Определим принужденную составляющую:
Свободная составляющая:
Методом
входного сопротивления определим
корни характеристического уравнения
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||
- полоса пропускания
- полоса затухания
классическим методом
.
.
|
Найдем постоянные интегрирования из зависимых начальных условий: uA(0)
Для определения зависимых начальных условий составим уравнения по законам Кирхгофа для цепи в момент коммутации:
Независимые начальные условия:
Решим систему для момента времени t = 0:
Продифференцируем систему:
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||
.
(1)
(2)
|
Для момента коммутации t = 0 из системы уравнений (2):
Из системы уравнений (3) получаем:
Подставляем полученные значения в систему (1):
Время переходного процесса:
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||
(3)
;
|
Таблица и график зависимости первой свободной составляющей от времени:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
11 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||||||||||||||||||||||||||||||||
,
В
|
Таблица и график зависимости первой свободной составляющей от времени:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
12 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||||||||||||||||||||||||||||||||
,
В
|
Таблица соотношения входного и выходного сигналов от времени:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
13 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Список литературы
1. Методические указания к курсовой работе по теории электрических цепей/ УГАТУ; Сост. Л.Е. Виноградова, Т.И. Гусейнова, Л.С. Медведева, - Уфа, 1997, - 21 с.
2. Теоретические основы электротехники: Учеб. Для вузов/ К.С. Демирчан, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровин, В.Л. Чечурин. – 4-е изд., доп. для самомт. изучения курса. – СПб.: Питер. – Т. 1. – 2003. – 463 с. – Т.2. – 2003. – 576 с.
3. Татур Т.А. Установившиеся и переходные процессы в электрических цепях: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. школа, 2001. – 407 с.
4. http://toe.ugatu.ac.ru
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп |
Дата |
||