2. При выполнении расчета № 2.

Для заданной преподавателем схемы четырехполюсника необходимо:

1. получить аналитически формулы для комплексного коэффициента передачи по напряжению К_u (ω), его модуля |К_u |(ω) и фазы φ(ω). При этом в соответствии с наличием в заданной схеме тех или иных элементов рекомендуется использовать те же обозначения, что и рекомендованные для расчета № 1.

Полученные формулы представить в безразмерных координатах: К_u (x, q), |К_u |(x, q) и φ(x, q) (величина q входит в формулы, только если в схеме имеются L, C и R).

2. Построить примерные графики зависимостей К_u (x) и φ(x) (при постоянном заданном параметре q, если он есть).

3. При выполнении расчета № 3.

Для заданной преподавателем схемы четырехполюсника рассчитать переходную характеристику:

U₂ = U₂(t) , при U₁(t) =

В начале необходимо составить систему дифференциальных уравнений, для чего следует

1. для каждого элемента схемы записать соотношение между током и напряжением этого элемента

U = I R для резистора

U = L для катушки индуктивности

I = C для конденсатора.

2. Для каждого узла записать уравнение 1-го правила Кирхгофа.

Из полученной системы уравнений методом последовательного исключения переменных получить дифференциальное уравнение для выходного напряжения U₂(t). При этом для четырёхполюсников, содержащих два реактивных элемента (L или C), уравнение будет иметь вид:

константы.

Решить полученное дифференциальное уравнение, для чего использовать следующую методику:

1. Составить характеристическое уравнение , где в исходном уравнении вместо подставлены соответственно 1,

2. Найти корни

Если корни действительные , то решение: ,

где U_НЕОДН - любая функция, являющаяся решением исходного уравнения. В нашем случае U_НЕОДН= .

Если корни мнимые комплексно сопряженные: , то решение:

или:

Во всех случаях , находятся из начальных условий:

при t = 0: все I_L=0 (токи через катушки индуктивности), все U_C= 0 (напряжения на конденсаторах).

По полученной формуле U₂(t) построить примерный график зависимости.

4. При выполнении расчета № 4.

1. Произвести расчет режима схемы по постоянному току. Для чего:

выбрать рабочее значение тока эмиттера I_Э,Р одного из транзисторов и рабочее значение напряжения U_KЭ,Р для него. Для остальных транзисторов (если они есть) эти величины либо рассчитываются в соответствии со схемой усилителя, либо выбираются в «разумных» пределах. Остальные токи и напряжения рассчитать, используя упрощенные выражения для характеристик транзистора по постоянному току:

U_{БЭ, Р} ≈ 0,7 В

I_{К, Р} = α I_{Э, Р} ≈ I_Э

I_{Б, Р} = I_{К, Р}/β, где , β – дано по условию задачи.

Если отсутствует однозначная зависимость по приведённым формулам, то следует выбрать «разумные» величины. По полученным значениям рассчитать величины сопротивлений резисторов, влияющих на режим по постоянному току.

2. Произвести расчёт по переменному току на средней частоте. По заданным значениям K_U и R_ВХ рассчитать величины сопротивлений резисторов, влияющих на K_U и R_ВХ. При этом использовать следующие соотношения для переменных токов и напряжений в транзисторе:

, где ; φ_Т = 25 мВ

I˜_K = α I˜_Э ≈ I˜_Э I˜_Б = I˜_К /β

К_U = U˜_ВЫХ / U˜_ВХ

R_ВХ = U˜_ВХ / I˜_ВХ

1. По заданному значению нижней границы f_Н диапазона частот рассчитать ёмкости конденсаторов связи по формуле:

C > ),

где R_ЭКВ – эквивалентное сопротивление схемы, последовательное данному конденсатору. Неравенство берётся с запасом в (2 ÷ 100) раз. Больший запас берётся для самых маленьких ёмкостей.

4. По рассчитанным значениям R и C выбрать фактические значения из ряда Е6 для конденсаторов и Е12 для резисторов.