Курсовой - Расчёт электрических цепей, содержащих четырёхполюсники и управляемые источники2
.docМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра теоретических основ электротехники
КУРСОВАЯ РАБОТА
РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКИ И УПРАВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ
Выполнил:
студент группы ИИТ-232
Иванов И. А.
Принял:
преподаватель
Парфенов Е. В.
УФА
– 2005
Задание на курсовую работу:
В работе исследуется установившийся и переходный режимы в электрической цепи, изображённой на рис. 1.1
Рис. 1.1
-
В соответствии с вариантом задания построить схемы пассивного четырёхполюсника П (рис. 1.2), содержащего последовательное (Z) или параллельное (Y) соединение резисторов Ri и ёмкости Ci (i = 1, 2, 3)
Рис. 1.2
и активного четырёхполюсника (усилителя) В (рис 1.3).
Рис. 1.3.
-
Записать выражения для А-параметров пассивного четырёхполюсника в функции частоты. Рассчитать эти параметры на заданной частоте f. Проверить принцип взаимности.
-
Рассчитать А-параметры усилителя, используя линейную схему замещения с зависимыми источниками (рис. 1.3).
-
Рассчитать А-параметры каскадного соединения пассивного и активного четырёхполюсников (рис. 1.1).
-
Определить входное сопротивление Rвх. А усилителя, нагруженного на резистор Rн. Расчёт выполнить двумя способами:
-
Путём вычисления отношения напряжения к току на входе усилителя по схеме замещения, представленной на рис. 2.4;
-
Через А-параметры усилителя.
-
-
Найти коэффициент передачи по напряжению КП пассивного четырёхполюсника, нагруженного на сопротивление Rвх. А.
-
Найти коэффициент передачи по напряжению КА активного четырёхполюсника (усилителя), нагруженного на сопротивление Rн.
-
Найти коэффициент передачи по напряжению К каскадного соединения четырёхполюсников двумя способами:
-
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 четырёхполюсника, нагруженного на сопротивление Rвх. А.
-
Рассчитать КЧХ по напряжению каскадного соединения пассивного и активного четырёхполюсников:
.
-
Построить частотные характеристики АЧХ - и ФЧХ - в одной системе координат. Сделать вывод о фильтрующих свойствах цепи, приняв за полосу прозрачности диапазон частот, в котором , где Кmax – максимальное значение модуля коэффициента передачи по напряжению цепи.
-
Составить схему для расчёта переходного процесса, возникающего при подключении синусоидального источника ЭДС
к R-C цепи (рис. 1.2), нагруженной на сопротивление Rвх. А. Переходной процесс рассчитать на частоте .
Найти напряжение Uвых(t) на резисторе Rн в переходном режиме. Построить на одном графике напряжение входного и выходного сигналов в зависимости от времени.
1. Составим схему пассивного четырёхполюсника:
R0 = 4 103 Ом
R1 = 1 103 Ом
C1 = 9 10-6 Ф
R2 = 8 103 Ом
C2 = 0,1 10-6 Ф
активного четырёхполюсника:
2. Расчёт А-параметров пассивного четырёхполюсника:
См
См
См
См
См
Ом
Проверим принцип взаимности:
Принцип взаимности выполняется
3. Расчёт А-параметров усилителя:
4. Расчёт А-параметров каскадного соединения:
1.2.5. Определение входного сопротивления усилителя:
а) через А-параметры:
Ом
б) по законам Кирхгофа:
Составим систему уравнений:
Решая данную систему, получаем:
Ом
6. Определение коэффициента передачи по напряжению КП пассивного четырехполюсника:
7. Определение коэффициента передачи по напряжению КА активного четырехполюсника:
8. Расчёт коэффициента передачи по напряжению К каскадного соединения четырёхполюсников:
а) по А-параметрам каскадного соединения четырехполюсников с активной нагрузкой:
б) по коэффициентам передачи КА и КП четырехполюсников:
9.Рассчитаем КЧХ по напряжению:
10. Рассчитаем КЧХ по напряжению каскадного соединения активного и пассивного четырехполюсников:
11. Построим АЧХ и ФЧХ в одной системе координат
при w>489.84 рад/с→ ФНЧ
(0÷489.84) – полоса прозрачности
(489.84÷∞) – полоса затухания
12. Анализ цепи в переходном режиме:
Составим схему:
Рассчитаем Uвых(t) классическим методом
1)
Независимые начальные условия:
UC1(-0)=UC1(+0)=0
UC2(-0)=UC2(+0)=0
Зависимые начальные условия:
2) Найдем корни характеристического уравнения:
3) Найдем постоянные интегрирования:
Для определения и составим уравнения Кирхгофа для цепи с учетом законов коммутации:
Для момента времени t=+0
UC1(-0)=UC1(+0)=0
UC2(-0)=UC2(+0)=0
Подставляем найденные значения в систему уравнений:
График напряжений входного и выходного сигналов в зависимости от времени:
График свободной и вынужденной составляющей выходного сигнала:
Список литературы:
-
Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники. т.1. – Л.: Энергоиздат, 1981.
-
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа, 1978.
-
Методические указания к курсовой работе по теории электрических цепей, Виноградова Л.Е., Гусейнова Т.И., Медведева Л.С. – УГАТУ, 1997.