- •Федеральное агентство по образованию
- •Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
- •Образования
- •Уфимский государственный авиационный технический университет
- •Методы расчета электрических цепей, содержащих четырехполюсники и управляемые источники
- •К курсовой работе по дисциплине Теоретические основы электротехники
- •4041.235021.000 Пз
- •Заданиена курсовую работу
- •Расчет а-параметров пассивного четырехполюсника
- •Расчет а-параметров усилителя типа с
- •Расчет а-параметров каскадного соединения
- •Анализ цепи в переходном режиме
Расчет а-параметров пассивного четырехполюсника
Так как пассивный четырехполюсник П-образный, то его А-параметры имеют вид:
.
, Ом;
, Ом.
(Ом)
(См)
Проверим принцип взаимности:
Принцип взаимности выполняется.
Расчет а-параметров усилителя типа с
Рассчитать А-параметры усилителя, используя линейную схему замещения с зависимыми источниками.
Усилитель типа С представляет собой идеальный ОУ. В схеме операционный усилитель используется как идеальный преобразователь мощности типа ИНУН. Для упрощения расчетов схем с ОУ прибегают к идеализации его параметров:
бесконечно высокий коэффициент усиления ;
бесконечно большое входное сопротивление ;
малое выходное сопротивление .
Рисунок 4 Эквивалентная схема замещения операционного усилителя
При анализе усилительных схем на ОУ принимают следующие упрощающие предложения:
входы ОУ не потребляют тока
напряжение между входами ОУ равно нулю
Для схемы по рисунку 4 составим систему уравнений по второму закону Кирхгофа:
Основная система уравнений для четырехполюсника через А-параметры имеет вид:
Из полученных систем уравнений выразим А-параметры для усилителя:
;
;
;
.
Учитывая, что для идеального ОУ (), матрица А-параметров имеет вид:
Сопротивленияи, соответственно заданию, рассчитаем по формулам:
, кОм; , кОм.
Таким образом, А-параметры для ОУ равны:
(См)
Расчет а-параметров каскадного соединения
пассивного и активного четырехполюсника
При каскадном соединении выполняются (рис. 1):
,,
,,.
Уравнения четырехполюсников в матричной форме для каскадного соединения:
(Ом)
(См)
Определение входного сопротивления Rвх.А
усилителя
а) путём вычисления отношения напряжения к току на входе усилителя:
(Ом)
б) через А-параметры усилителя:
(Ом)
Нахождение коэффициента передачи по
напряжению КП пассивного
четырехполюсника
Нахождение коэффициент передачи по
напряжению КА активного
четырехполюсника
Нахождение коэффициент передачи по
напряжению К каскадного соединения
четырехполюсников
по А-параметрам каскадного соединения четырёхполюсников с активной нагрузкой:
по коэффициентам передачи КП и КА четырёхполюсников:
Рассчитать комплексную частотную
характеристику (КЧХ) по напряжению
для пассивного четырехполюсника
и ;
Расчет КЧХ по напряжению каскадного
соединения пассивного и активного
четырехполюсников
Построить частотные характеристики АЧХ K()
и ФЧХ () в одной системе координат
f, Гц |
, с-1 |
KП() |
K() |
() |
0 |
0 |
0,118 |
-70,6584 |
0 |
50 |
314 |
0,117 |
-70,06 |
3,83 |
100 |
628 |
0,1169 |
69,9997 |
7,599 |
200 |
1256 |
0,114 |
68,263 |
14,94 |
400 |
2512 |
0,104 |
62,275 |
28,1 |
800 |
5024 |
0,0807 |
48,323 |
46,86 |
1000 |
6280 |
0,0708 |
42,395 |
53,15 |
Рисунок 5 Амплитудно-частотная характеристика
Рисунок 6 Фазо-частотная характеристика