56

Поволжская государственная академия телекоммуникаций и информатики

Кафедра ТОРС

Конспект лекций по дисциплине

«Основы теории цепей (часть II)»

Преподаватель: Михайлов В.И.

Самара, 2007 г.

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ 2

1. Переходные процессы в электрических цепях. Законы коммутации. Методы расчёта. 4

1.1 Переходные процессы в электрических цепях 4

Основные понятия о переходных процессах 4

Законы коммутации 5

Начальные и конечные условия 5

Схемы замещения элементов в различные моменты времени 6

Классический метод анализа переходных процессов в электрических 7

цепях (основан на решении дифференциальных уравнений) 7

1.2. Переходные процессы в электрических цепях первого порядка RL, RC. 7

Анализ в последовательных RL и RC цепях 7

Понятие о длительности переходного процесса и постоянной времени 9

Отключение источника 9

Определение τ для сложной цепи с одним реактивным элементом и несколькими резисторами 10

Подключение источника гармонического напряжения 10

1.3. Анализ переходных процессов в последовательной RLC-цепи 11

Подключение источника постоянного напряжения 11

Напряжение может превысить ЭДС при переходном процессе – это надо учитывать. 13

Отключение источника в последовательной RLC-цепи 13

Расчет сложных схем классическим методом 13

2. Операторный метод расчёта переходных процессов. Преобразования Лапласа. Законы Кирхгофа в операторной форме. 14

2.1.Преобразования Лапласа 14

2.2.Законы Кирхгофа в операторной форме 15

2.3.Операторные схемы замещения реактивных элементов ЭЦ 15

2.4.Применение операторного метода к параллельной LC-цепи 16

2.5. Нахождение функции времени в операторном методе 16

2.6. Операторные передаточные функции в теории цепей 18

3. Временные характеристики цепи. Переходная и импульсная характеристики. Методики расчёта. 19

3.1. Временные характеристики электрических цепей 19

3.2. Переходная характеристика, методика расчета 20

3.3. Импульсная характеристика, методика расчета 21

3.4. Пример нахождения временных характеристик 21

4. Реакция цепи на сложное кусочно-непрерывное воздействия. Интегралы Дюамеля и наложения 22

4.1. Общие понятия 22

4.2. Временной метод расчета переходных процессов 22

4.3. Расчет отклика (реакции) на прямоугольный импульс 23

4.4. Дифференцирующие и интегрирующие цепи 25

Общие понятия 25

Дифференцирующие цепи 25

Интегрирующие цепи 26

5. Спектральный метод расчета в электрических цепях 27

5.1.Понятие о спектре периодического сигнала 27

5.2.Спектральный анализ и синтез на основе рядов Фурье 27

5.3.Графическое и частотное изображение спектра периодического сигнала 28

5.4.Спектр последовательности прямоугольных импульсов 29

5.5.Понятие о расчете цепей при периодических сигналах 31

5.6.Понятие о спектре непериодического сигнала 32

5.7.Спектры некоторых типовых сигналов 35

5.8.Понятие об энергетическом спектре одиночных сигналов. Ширина спектра 36

5.9.Спектральный или частотный метод расчета в ТЦ. Прохождение сигналов через RL-цепочки 37

5.10.Условия безыскаженной передачи электрических сигналов 38

5.11.Прохождение импульсных сигналов через цепь с ограниченной полосой пропускания 39