4-pol_2007

показать принужденную и свободную составляющие. Если принуж- денную и свободную составляющие в одном масштабе построить за- труднительно, то их строят в разных масштабах на отдельных графи- ках, где указывают период сигнала на выходе цепи и время переход- ного процесса. Время переходного процесса принять равным (3-5)t,

где t = 1 . Кроме того, следует в масштабе показать расположе-

pmin

ние корней характеристического уравнения на комплексной плоско- сти.

2. РАСЧЕТ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА В ИССЛЕДУЕМОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПАКЕТА

ELECTRONICS WORKBENCH 5.12 (EWB)

Наиболее полной проверкой расчета электрической цепи, со- держащей пассивный четырехполюсник и управляемый источник, яв-

ляется расчет частотных характеристик по передаточной функции K(ω) и ϕ(ω) (амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристи- ки).

На рис. 2.1 представлен пассивный четырехполюсник со сле- дующими параметрами: R1=0,2 кОм; R2=1 кОм; R3=3 кОм; R4=3 кОм; С2=0,1 мкФ; С3=0,4 мкФ. Действующее значение входного напряже- ния 1 В.

Для пассивного нагруженного четырехполюсника модуль коэф-

фициента передачи по напряжению

KП = Uн = 722.9 ×10−3 = 0.7229.

U1 1

На рис. 2.2,а,b представлены амплитудно-частотная и фазо- частотная характеристики данного четырехполюсника, полученные с применением EWB.

На рис. 2.3 представлена схема операционного усилителя ОУ со следующими параметрами Rс= 0,2 кОм; Rd= 1300 кОм. На вход пода- но напряжение, действующее значение которого U1 =1 В.

Коэффициент усиления данного операционного усилителя

21

= 433,2 ×10−3 =

KА 1×10−3 433.2 ,

что соответствует

KА = Rd = 1300 = 433.2.

Rc 3

На рис. 2.4 представлено каскадное соединение пассивного че- тырехполюсника с операционным усилителем с коэффициентом уси-

ления

K = KП × KА = 0,7229× 433,2 = 313.1,

что соответствует

K = UН = 313,1×10−3 = 313.1, U1 1×10−3

полученному по показаниям вольтметров на схеме (рис. 2.4).

На рис. 2.5,а и 2.5,b представлены частотные характеристики данной схемы.

Сравним полученные частотные характеристики (рис. 2.2,a,b и рис. 2.5,a,b) например на частоте1000 Гц. Напряжение на выходе уве- личилось в 433,2 раза, а фаза изменилась на 180 °.

При расчете переходного процесса с применением программы EWB составляется схема (рис. 2.6).

Снимаем динамическую характеристику (зависимость Uвых(t)=

U20(t)). На входе напряжение U1(t)=502 sin(wt + 20ο),В.

Момент коммутации взят t=1 mc (а не t=0) исходя из особенно- сти программы EWB.

На рис. 2.7,а представлена зависимость для выходного напряже- ния при t<2 mc, а на рисунке 2.7,b та же зависимость для t>20 mc.

С помощью приборов, имеющихся в пакете EWB 5.12, иссле- дуйте частотные и временные характеристики заданной цепи. Полу- ченные зависимости сравните с расчетными. Сделайте выводы.

22

3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Оформление курсовой работы предусматривает написание по- яснительной записки и подготовку материалов, иллюстрирующих доклад на защите.

Пояснительная записка должна состоять из обложки (титульного листа), задания на курсовую работу, основного текста, поясняющего сделанную работу, и списка использованной литературы.

В основном тексте кратко и четко должны быть изложены ос- новные результаты проведенного исследования. При записи формул пользоваться ГОСТ 2.105-79. Нельзя применять нестандартные со- кращения слов. Допустимо введение сокращенных наименований, ко- торые должны быть предварительно расшифрованы. Например, мож-

но ввести сокращение АЧХ для многократно используемого понятия “амплитудно-частотная характеристика”. Сокращение ставится в скобках рядом с полным наименованием при его первом употребле- нии в тексте.

Если в записке текст иллюстрируется рисунками, графиками или чертежами, то они должны быть кратко пояснены. Формулы, на кото- рые приходится ссылаться, должны быть пронумерованы. В поясни- тельной записке привести таблицы данных расчета, структурные схе- мы алгоритмов и распечатки используемых программ.

На защите студент сначала кратко докладывает содержание ра- боты, затем отвечает на возникшие вопросы как членов комиссии, так и любого присутствующего.

27

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Гусев В.Г., Гусев Ю.М.. Электроника. – М.: Высшая школа, 1991. – 622 с.

2.Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электро- магнитное поле. – М.: Гардарики, 2001. – 638 с.

3.Методические указания к курсовой работе по теории электриче- ских цепей /УГАТУ. Составители: Л.Е. Виноградова, Т.И. Гу-

сейнова, Л.С. Медведева – Уфа, 1997, 21 с.

4.Теоретические основы электротехники: Учеб. для вузов.

К.С. Демирчан, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин.-4-у

изд.доп.для самост. изучения курса.-СПб.:-Т1-2003.-576 с ил.

Т2-2003-463 с ил.

5.Карлищук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. –

М.:Солон-Р, 1999.

28

Составители: Т.И.Гусейнова, Л.С.Медведева

УДК 621.3(07) ББК 31.2(Я7)

Методы расчета электрических цепей, содержащих четырехпо- люсники и управляемые элементы: Методические указания к курсо- вой работе по теории электрических цепей / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.:Т.И.Гусейнова, Л.С.Медведева.−Уфа: УГАТУ, 2007. −28 с.

Методические указания содержат задание на курсовую работу и рекомен- дации по ее выполнению.

Курсовая работа включает расчеты установившихся и переходных про- цессов в цепях, содержащих четырехполюсники с зависимыми источниками.

Предназначены для студентов электротехнических специальностей вы- полняющих курсовые работы по курсам “Теоретические основы электротехни- ки”, "Основы теории цепей", "Электротехника".

Ил. 19. Библиогр.: 5 назв. Технический редактор Кузнецова Т.В.

Рецензенты: канд.техн.наук, доц. каф.ТОЭ П.А.Грахов, канд.техн.наук, доц. Каф. ПЭ Р.М.Даминов

© Уфимский государственный

авиационный технический университет, 2007

29

Составители: ГУСЕЙНОВА Тамара Иосифовна,

МЕДВЕДЕВА Лариса Степановна

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ,

СОДЕРЖАШИХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКИ И УПРАВЛЯЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Методические указания к курсовой работе

по теории электрических цепей

Подписано к печати 06.07.2007. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman Cyr.

Усл.печ.л. 1,7. Усл.кр.-отт. 1,7. Уч.-изд.л.1,6.

Тираж 100 экз. Заказ №

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет

Центр оперативной полиграфии УГАТУ 450000, Уфа-центр, ул. К.Маркса,12

30