Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Выполнение курсовой работы

Читайте также:
  1. III. Организация работы по реализации
  2. III. Порядок формирования экспертных групп, организация экспертизы заявленных на Конкурс проектов и регламент работы Конкурсной комиссии
  3. IV. Регламент работы оргкомитета, программного комитета, жюри.
  4. IV. Требования к условиям работы в производственных помещениях
  5. Lt;TITLE> Пример работы
  6. VΙΙ. Требования к контролю за выполнением Норм
  7. V-16. Схема работы плиточно-рамного фильтрпресса.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ………..…………………………………………...………. стр. 3

1. Задание к курсовой работе …………………………………….. стр. 4

2. Краткие теоретические сведения …………………………… … стр.5

2.1. Методы расчета цепей при воздействии постоянных

токов и напряжений ………………………………………… стр. 6

2.2. Методы расчета цепей при воздействии источников

гармонического сигнала …………………………………… стр. 8

2.3. Построение векторных диаграмм электрических цепей….. стр. 16

2.4. Расчет частотных характеристик четырехполюсника ……. стр. 19

3. Выполнение курсовой работы ………………………… ……… стр. 23

Составление схемы исследуемой цепи ……………….…… стр. 23

3.2. Расчет токов и напряжений в элементах цепи …………… стр. 24

3.3. Проверка результатов с помощью законов Кирхгофа...… стр. 25

3. 4. Построение полной векторной диаграммы цепи.…..…… стр. 26

3.5. Расчет частотных характеристик цепи.…………………… стр. 27

Заключение ……………………………………………………….. стр. 29

Используемая литература ………………………………………… стр. 30

Введение

Работая главным специалистом отдела инженерно-технического обеспечения, в своей практике встречаю задачи связанные с необходимостью проведения анализа линейных электрических цепей и расчета их частотных характеристик, а так же экспериментального исследования процессов, проходящих в линейных цепях.

Для закрепления имеющихся практических навыков и приобретения новых, считаю целесообразным выполнение данной курсовой работы.

Цель работы:

- приобретение практических навыков численного анализа линейных электрических цепей методом комплексных амплитуд;

- освоение методики аналитического и численного расчета частотных характеристик линейных электрических цепей.


1. Задание к курсовой работе и указания по выполнению

 

1. Составить схему исследуемой цепи

Для этого на вход заданной цепи (вариант схемы цепи определяется преподавателем со­гласно приложению 1, а исходные числовые данные – согласно приложению 2), как показано на рис. 1.1, подключить реальный источник гармонического напряжения с э.д.с. e(t) = Emcos (ωt), амплитуда, частота ω и внутреннее сопротивление R e которого также определяются в соответствии с вариантом.

  Исследуемая цепь
e (t)
R е
Вход
 
Выход

 


Рис. 1.1. Подключение источника напряжения к исследуемой цепи

Изобразить полученную схему цепи, проставить нумерацию элементов в соответствии с требованиями ГОСТ по оформлению чертежей и обозначить токи и напряжения на всех элементах, задав их положительные направления.

2. Рассчитать токи и напряжения в элементах цепи

Путем проведения аналитических расчетов необходимо определить амплитуды и начальные фазы токов и напряжений на всех элементах цепи при отсутствии нагрузки, в отчете привести описание расчетов, результаты представить в виде таблицы, аналогичной табл. 1.1.

Таблица 1.1 Результаты расчетов

Элемент Номинал Um, мВ Im, мА ψU, град. ψI, град.
R e          
R 1          
R 2          
R 3          
С 1(L 1)          
С 2(L 2)          

 

Так как в исследуемой цепи присутствуют реактивные элементы, то протекающие в цепи процессы могут быть описаны в комплексном виде. Поэтому при проведении аналитических расчетов необходимо использовать метод комплексных амплитуд.

В этом и последующих пунктах численные расчеты могут проводиться с применением вычислительной техники. В случае использования специальных программ (кроме «Калькулятора» ОС Windows) в отчете необходимо указать наименование использованной программы и описать подробный порядок действий с ней.

3. Проверить результаты расчетов

По результатам расчетов токов и напряжений провести проверку выполнения первого и второго законов Кирхгофа для уз­лов и контуров цепи.

4. Нарисовать полную векторную диаграмму цепи

Построить полную векторную диаграмму токов, напряжений и цепи источника. Все векторы, изображенные на рисунке должны быть подписаны. Допускается векторы, относящиеся к токам и напряжениям, изображать разными цветами или изобразить на двух разных диаграммах.

5. Рассчитать частотные характеристики цепи

Для выполнения расчета необходимо:

– определить комплексный коэффициент передачи по напряжению исследуемой цепи

, (1.1)

где и - комплексные амплитуды выходного и вход­ного напряжений;

– рассчитать амплитудно-частотную (АЧХ) и фазочастотную (ФЧХ)характеристики;

– построить графики АЧХ и ФЧХ.

2. Краткие теоретические сведения

 

2.1. Методы расчета цепей при воздействии постоянных токов и напряжений

Одним из самых простых методов расчета электрических цепей при воздействии постоянного тока является метод эквивалентных преобразований, применяемый, главным образом, для несложных цепей, состоящих из нескольких элементов.

Сопротивление цепи со смешанным соединением элементов определяется следующим образом:

– в цепи выделяется фрагмент с простым (последовательным или параллельным) соединением элементов и определяется его сопротивление или проводимость;

– фрагмент заменяется эквивалентным элементом, в полученной цепи вновь выделяется простой фрагмент и повторяется предыдущее действие;

– эти действия повторяются до тех пор, пока цепь не трансформируется в один элемент с соответствующим сопротивлением или проводимостью.

При этом при последовательном соединении участков электрической цепи через все участки цепи проходит один и тот же ток, а напряжение на зажимах этого участка цепи равно сумме напряжений на каждом из ее элементов (рис. 2.1):

U = U R1+ U R2+ U R3 = R 1 I + R 2 I = R 3 I = (R 1 + R 2 + R 3) I. (2.1)

Рис. 2.1. Эквивалентное сопротивление при последовательном соединении

Если необходимо заменить участок цепи, состоящий из нескольких последовательно соединенных элементов одним эквивалентным, то напряжение на нем будет равно U = RЭI.

Учитывая условия эквивалентного преобразования, получится:

RЭ = R 1 + R 2 + R 3. (2.2)

Таким образом, при последовательном соединении элементов сопротивление цепи равно сумме сопротивлений составляющих ее элементов.

При параллельном соединении участков все участки цепи присоединены к одной паре узлов (рис. 2.2) и на всех этих участках имеется одно и то же напряжение.

Рис. 2.2. Эквивалентное сопротивление при параллельном соединении

При этом ток на входе цепи равен сумме токов параллельных ветвей:

. (2.3)

В том случае, если необходимо заменить участок электрической цепи, состоящий из нескольких параллельно соединенных элементов, одним эквивалентным, то ток такого эквивалентного элемента будет определяться по формуле:

. (2.4)

Учитывая условия эквивалентного преобразования, можно записать: G Э = G 1 + G 2 + G 3 или , то есть при параллельном соединении сопротивлений для получения эквивалентной проводимости складывают проводимости параллельных ветвей.

Отсюда можно получить формулу для определения эквивалентного сопротивления трех параллельно включенных ветвей:

. (2.5)

Для случая параллельного соединения двух ветвей это выражение будет иметь вид:

. (2.6)

Для расчета сложных цепей возможно применение также и других методов расчета, например, составление уравнений по законам Кирхгофа, эквивалентных преобразований и т.д.

2.2. Методы расчета цепей при воздействии источников гармонического сигнала

2.2.1 Комплексный метод расчета

Тригонометрический метод расчета гармонических токов и напряжений в линейной цепи, который базируется на законах Ома и Кирхгофа для мгновенных значений сигналов в тригонометрической форме, требует суммирования гармонических функций с неизвестными параметрами, что приводит к громоздким расчетам, если число слагаемых функций более двух. Этот метод применим для расчета очень простых цепей из двух – трех элементов. Расчет сложных цепей целесообразно производить с помощью метода комплексных амплитуд.

В данном методе для гармонического сигнала (тока или напряжения)

(2.7)

комплексная амплитуда равна

, . (2.8)

Комплексная амплитуда является комплексным числом ( – мнимая единица), определяется только амплитудой и начальной фазой сигнала и не зависит от его частоты.

Комплексная амплитуда обозначается тем же символом, что и амплитуда сигнала, но с точкой сверху(в литературе используются и другие маркирующие отметки, например, горизонтальная черта сверху символа).

Например, если мгновенное значение гармонического напряжения равно В, то его комплексная амплитуда имеет вид В или В.

Для определения комплексной амплитуды гармонический сигнал должен быть записан в канонической форме (2.7). Если запись сигнала отличается от этой формы, то необходимо провести соответствующие тригонометрические преобразования в соответствии с одной из следующих формул:

,

,

.

Законы Ома и Кирхгофа применимы в своих классических формулировках для комплексных амплитуд токов и напряжений.

Закон Ома: комплексная амплитуда напряжения на участке цепи прямо пропорционально комплексной амплитуде протекающего через него тока. Для двухполюсного участка цепи его можно записать в виде

или , (2.9)

 

где - полное комплексное сопротивление, а - полная комплексная проводимость участка цепи.

Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма комплексных амплитуд сходящихся в узле токов равна нулю,

. (2.10)

Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма комплексных амплитуд падений напряжения на элементах замкнутого контура равна алгебраической сумме комплексных амплитуд э.д.с. идеальных источников напряжения, включенных в этот контур:

. (2.11)

Знаки в алгебраических суммах определяются выбранными положительными направлениями токов и напряжений и направлением обхода контура.

Все методы расчета цепей, основанные на применении закона Ома и законов Кирхгофа, могут быть также использованы с учетом комплексного характера сопротивлений элементов.

2.2.2. Комплексные сопротивления и проводимости элементов цепи

Сопротивление R

Если синусоидальную функцию времени заменить изображающей ее комплексной величиной, то закон Ома в комплексной форме запишется следующим образом:

, (2.12)

где , – комплексные амплитуды.

Для действующих значений комплексных величин будем иметь:

. (2.13)

Для индуктивности L в комплексной форме записи:

. (2.14)

Для действующих комплексных значений:

. (2.15)

Здесь - индуктивное реактивное сопротивление в комплексной форме записи ().

Для емкости С в комплексной форме записи

. (2.16)

Для действующих комплексных значений:

. (2.17)

Здесь – индуктивное реактивное сопротивление в комплексной форме записи ().

Таким образом, значения комплексных сопротивлений и проводимостей элементов цепи R, L и C приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1 – Значения комплексных сопротивлений и проводимостей элементов цепи

  Активное сопротивление R Индуктивность L Емкость C
Комплексное сопротивление R jωL
Комплексная проводимость jωC

 

Комплексные сопротивление и проводимость сопротивления R всегда действительны (мнимая часть равна нулю), а индуктивности и емкости – мнимые (действительная часть равна нулю).

Для комплексного сопротивления из закона Ома можно записать

, (2.18)

где – сдвиг фаз между напряжением и током в элементе. Для активного сопротивления R напряжение и ток совпадают по фазе, то есть и величина Z действительна.

В индуктивности напряжение опережает по фазе ток на 900 (на радиан), следовательно , тогда и величина комплексного сопротивления индуктивности оказывается с нулевой действительной и положительной мнимой частями. В емкости , и ее комплексное сопротивление имеет нулевую действительную и отрицательную мнимую части.

2.2.3. Комплексные сопротивление и проводимость участка цепи

Полные комплексные сопротивления (и проводимости) двухполюсного участка цепи с произвольным соединением элементов определяются по тем же правилам, что и для цепи постоянного тока:

– комплексное сопротивление последовательного соединения двухполюсников равно сумме их комплексных сопротивлений;

– комплексная проводимость параллельного соединения двухполюсников равна сумме их комплексных проводимостей, т.е. сопротивление параллельного соединения двух элементов с сопротивлениями и определяется выражением

 

. (2.19)

 

Рис. 2.3. Параллельное соединение двух комплексных сопротивлений

Пример

Сопротивление последовательной цепи, показанной на рис. 2.4, а при R = 10 кОм и С = 100 пФ на частоте f = 80 кГц равно

кОм,

а проводимость параллельной цепи на рис 2.4, б

См.

 

Рис. 2.4. Последовательное (а) и параллельное (б) соединения

R и C элементов

Зная комплексное сопротивление цепи, можно определить ее комплексную проводимость и наоборот,

(2.20)

Пример 1

Для последовательной цепи на рис. 2.4, а, ее проводимость равна

 

См.

 

Расчет проведен методом устранения комплексности знаменателя путем умножения числителя и знаменателя дроби на множитель, комплексно-сопряженный знаменателю.

Можно провести вычисление проводимости путем преобразования комплексного сопротивления из алгебраической формы в показательную,

Ом.

Тогда для проводимости получим

См.

 

Пример 2

Рассмотрим цепь, схема которой показана на рис. 2.5 при R 1 = R 2 = 1 кОм, С = 1 нФ, ω = 106 рад/с. Определим ее комплексное сопротивление .

Рис. 2.5. Схема для определения полного комплексного сопротивления

В цепи выделяется простой параллельный фрагмент из элементов R 2 C и определяется его сопротивление , равное

 

.

Тогда параллельный фрагмент R 2 C заменяется эквивалентным элементом с сопротивлением и схема цепи принимает вид, показанный на рис. 2.6.

 

 

Рис. 2.6. Схема, эквивалентная представленной на рис. 2.5

Для полученной последовательной цепи ее сопротивление равно

.

Подставляя исходные данные, получим

Ом.

Полное комплексное сопротивление Z в показательной форме можно записать в виде

. (2.21)

Модуль комплексного сопротивления равен отношению амплитуд (действующих значений) напряжения и тока,

. (2.22)

Аргумент комплексного сопротивления равен сдвигу фаз между напряжением и током:

, (2.23)

Комплексная проводимость в показательной форме имеет вид

 

, (2.24)

ее модуль равен отношению амплитуд (действующих значений) тока и напряжения,

, (2.25)

а аргумент – сдвигу фаз между током и напряжением:

. (2.26)

Таким образом, комплексное сопротивление и проводимость характеризуют взаимосвязь амплитуд и начальных фаз напряжения и тока.

Представим комплексное сопротивление в алгебраической форме,

, (2.27)

где Rактивная, Xреактивная составляющие комплексного сопротивления. Все величины в (2.27) измеряются в Омах.

Рассмотрим в качестве примера сопротивление цепи, показанной на рис. 2.5:

.

Как видно, активная R составляющая сопротивления равна

,

а реактивная

,

и обе зависят от частоты сигнала.

Зависимости от частоты активной R и реактивной X составляющих сопротивления для цепи рис. 2.5 показаны на рис. 2.7.

На низких частотах () емкость является разрывом цепи и сопротивление Ом. На высоких частотах () емкость представляет собой короткое замыкание (ее сопротивление стремится к нулю) и сопротивление цепи равно Ом. И в том и другом случаях реактивное сопротивление стремится к нулю.

При рад/с получается ранее вычисленное значение Ом.

а) б)

Рис. 2.7. Частотная зависимость активного (а) и реактивного

(б) сопротивлений

2.3. Построение векторных диаграмм электрических цепей

Существенно упростить расчеты можно, отказавшись от описания сигналов с помощью тригонометрических функций времени и заменив его числами, на зависящими от времени, в частности, с помощью векторных диаграмм.

Гармонический сигнал можно представить проекцией на горизонтальную ось вектора, вращающегося против часовой стрелки вокруг начала координат с круговой (угловой) частотой ω, как показано на рис. 2.8.

 

Рис. 2.8. Представление сигнала в виде векторной диаграммы

Длина (модуль) вектора равна амплитуде гармонического сигнала S и в момент начала вращения (при t = 0) угол его наклона к горизонтальной оси равен начальной фазе сигнала (отсчет положительных значений проводится против часовой стрелки).

Все гармонические токи и напряжения в цепи с одинаковой частотой, равной частоте источников сигнала, можно представить совокупностью синхронно вращающихся векторов вида рис. 2.8. Так как все векторы вращаются синхронно и между ними сохраняются амплитудные и угловые соотношения, то вращение можно остановить и рассматривать неподвижную совокупность векторов. Если вращение остановлено в момент времени t = 0, то угол наклона каждого вектора к горизонтальной оси равен начальной фазе соответствующего вектору гармонического сигнала.

Совокупность векторов, соответствующих гармоническим токам и напряжениям цепи, длина каждого вектора равна амплитуде (или действующему значению) сигнала, а угол наклона вектора к горизонтальной оси – начальной фазе сигнала называется векторной диаграммой электрической цепи.

На рис. 2.9 приведены векторные диаграммы для пассивных элементов электрической цепи.

Пример

Рассмотрим RC-цепь, показанную на рис. 2.10, в которой заданы положительные направления и условные обозначения всех токов и напряжений.

а) б) в)

Рис. 2.9. Векторные диаграммы для пассивных элементов электрической цепи (а) – для сопротивления активного сопротивления, б) - для емкости, в) - для индуктивности)

 

Рис. 2.10. К анализу цепи с помощью векторных диаграмм

Прежде всего, необходимо проанализировать структуру цепи. В ней присутствует параллельный фрагмент (соединение элементов C и R 2), который соединен последовательно с сопротивлением R 1 и источником напряжения e(t). Построение необходимо начать с напряжения на параллельном фрагменте, при этом u 2 = u 3, этот вектор проведем произвольно по модулю и направлению, например, горизонтально, векторная диаграмма показана на рис. 2.11.

Рис. 2.11. Полная векторная диаграмма цепи

 

Ток i 2 совпадает по фазе с напряжениями u 2 = u 3, а ток i 3 опережает их по фазе на 900. Соответствующие векторы изображены на диаграмме рис. 2.11 с произвольной длиной и указанными угловыми соотношениями относительно вектора u 2 = u 3. Векторная сумма этих токов по первому закону Кирхгофа равна току i 1, то есть этот вектор строится исходя из векторов i 2 и i 3.

Вектор напряжения u 1 на сопротивлении R 1 совпадает по направлению с вектором тока i 1 и имеет произвольную длину, а вектор э.д.с. e(t) по второму закону Кирхгофа равен сумме векторов u 1 и u 2 = u 3. На этом построение «качественной» векторной диаграммы цепи заканчивается.

Если цепь содержит последовательный фрагмент, входящий в смешанное соединение, то построение целесообразно начинать с вектора тока этого фрагмента.

Векторная диаграмма электрической цепи может использоваться для иллюстрации амплитудных и фазовых соотношений между токами и напряжениями, и для формирования аналитических выражений, связывающих их амплитуды (действующие значения) и начальные фазы.

Например, для диаграммы рис. 2.11 амплитуды (действующие значения) токов I 1, I 2 и I 3 по теореме Пифагора связаны выражением . Для других соотношений можно использовать теорему косинусов.

Для сложной цепи построение «качественной» векторной диаграммы требует вдумчивого подхода при выборе начального вектора и способов построения остальных векторов.

2.4. Расчет частотных характеристик четырехполюсника

Четырехполюсником называют электрическую цепь с четырьмя полюсами, разделенными на пару входных и пару выходных полюсов, как показано на рис. 2.12.

 

Рис. 2.12. Общий вид четырехполюсника

Входные полюсы обычно изображаются слева и имеют индекс 1, а выходные – справа с индексом 2. Входной и выходной токи чаще всего обозначают втекающими в четырехполюсник.

При заданном сопротивлении нагрузки четырехполюсника , подключенной к его выходу, входное сопротивление четырехполюсника

. (2.28)

 

Комплексный коэффициент передачи по напряжению определяется выражением

, (2.29)

аналогично комплексный коэффициент передачи тока

. (2.30)

Комплексный коэффициент передачи четырехполюсника в общем случае можно представить в показательной форме,

, (2.31)

 

где – его модуль, а – аргумент.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) K(ω) – это зависимость модуля комплексного коэффициента передачи от частоты. Она представляет собой отношение амплитуд или действующих значенийвыходного сигнала к входному.

Фазочастотная характеристика (ФЧХ) φ(ω) – это зависимость от частоты аргумента комплексного коэффициента передачи. Она представляет собой сдвиг фаз между выходным и входным сигналами.

Численные значения АЧХ безразмерны, а ФЧХ измеряется в угловых единицах (радианах или градусах).

На практике широко используется измерение АЧХ в децибелах (дБ). Если рассматриваются модули коэффициентов K передачи напряжения или тока, то их значение в децибелах равно

. (2.32)

 

Если же речь идет о коэффициенте передачи мощности , то

. (2.33)

 

Логарифмическая мера АЧХ удобна при анализе четырехполюсников. Например, если K = 1, то получим, что К дБ = 0 дБ и амплитуда сигнала не меняется при прохождении через четырехполюсник. Если K > 1, то К дБ > 0 и происходит усиление сигнала, а если наоборот, то К дБ < 0 и наблюдается ослабление (затухание) сигнала. Основным достоинством логарифмической меры является возможность отображать графически широкий диапазон изменения АЧХ от маленьких величин или дБ до больших значений или дБ.

Пример

Рассмотрим пример определения комплексного коэффициента передачи четырехполюсника, схема которого показана на рис. 2.13.

 

 


Рис. 2.13. Пример схемы для расчета комплексного

коэффициента передачи

Подключим на вход четырехполюсника идеальный источник напряжения с ЭДС , как показано на рис. 2.14, и воспользуемся методом узловых напряжений.

В цепи имеется два узла и необходимо определить единственное узловое напряжение .

Рис. 2.14. Рассчитываемая схема с подключенным источником э.д.с.

Выражая через токи ветвей и используя первый закон Кирхгофа, получим уравнение метода узловых напряжений:

 

.

 

После алгебраических преобразований получим

 

.

 

Тогда по Закону Ома можно определить выходное напряжение

.

Подставляя выражение для , с учетом получим

.

 

Следовательно, комплексный коэффициент передачи четырехполюсника по напряжению равен

.

Для нахождения АЧХ цепи необходимо найти модуль :

.

Для нахождения ФЧХ цепи необходимо найти аргумент :

.

Выполнение курсовой работы

3.1. Составить схему исследуемой цепи

Для этого на вход заданной цепи (вариант схемы цепи определяется преподавателем со­гласно приложению 1, а исходные числовые данные – согласно приложению 2), как показано на рис. 1, подключить реальный источник гармонического напряжения с э.д.с. e(t) = Emcos (ωt), амплитуда, частота ω и внутреннее сопротивление R e которого также определяются в соответствии с вариантом.

 

 

Вариант R, кОм C, нФ Em, В ω, рад/с R e, Ом
  103 10-8   104  

 

Рис. 1. Подключение источника напряжения к исследуемой цепи

 

Изобразить полученную схему цепи, проставить нумерацию элементов в соответствии с требованиями ГОСТ по оформлению чертежей и обозначить токи и напряжения на всех элементах, задав их положительные направления.

 

3.2. Рассчитать токи и напряжения в элементах цепи

Путем проведения аналитических расчетов необходимо определить амплитуды и начальные фазы токов и напряжений на всех элементах цепи при отсутствии нагрузки, в отчете привести описание расчетов, результаты представить в виде таблицы.

Ветви с С1,R1 и R2,C3 соединены параллельно, а в ветвь Re c С1,R1 и R2,C2 соединена последовательно.

Рассчитаем полное комплексное сопротивление исследуемой цепи:

ZC1=

ZC1 = ZC2 ZR1=103 ZR1 = 103

ZC2R2 = ZC1R1

 

Тогда общий ток равен

Напряжение на сопротивлении R e

Напряжение на сопротивлении С1R1

Напряжение на ветви С2R2

Ток на C1

Ток на R1

.

Ток на C2

 

Ток на R2

Результаты расчетов. Таблица

 

Элемент Номинал Um, B Im, мА , град , град
Re, Ом 103        
R1, Ом 103     -2 -2
R2, Ом 103       -2
C1­, Ф 10-8     -2  
C2, Ф 10-8        

 

3. 3.Проверка результатов расчетов

 

Первый закон Кирхгофа для узла

 

Второй закон Кирхгофа для контура

 

3.4. Нарисовать полную векторную диаграмму цепи

Построить полную векторную диаграмму токов, напряжений и цепи источника. Все векторы, изображенные на рисунке должны быть подписаны. Допускается векторы, относящиеся к токам и напряжениям, изображать разными цветами или изобразить на двух разных диаграммах.

URe
UR1, UC1
UR2, UC2
Em


Векторная диаграмма напряжений

IC1 , IC2
IR1, IR2
IRe


3.5. Рассчитать частотные характеристики цепи

Для выполнения расчета необходимо:

– определить комплексный коэффициент передачи по напряжению исследуемой цепи

, (1)

где и - комплексные амплитуды выходного и вход­ного напряжений;

– рассчитать амплитудно-частотную (АЧХ) и фазочастотную (ФЧХ)характеристики;

– построить графики АЧХ и ФЧХ.

 

 

 

ω = 102

= = 103e-j0,06

Zобщ= ZRe+ ZC1R1+ZR2C2=103+103-j+j103 -j= 3*103-j*2≈ 3*103*2ej0,04

Iобщ=

 

UR2C2=IR2C2*ZR2C2=

 

Строим АЧХ и ФЧХ.

 

Рис.3.3. АЧХ исследуемой цепи

 

 

Рис.3.4. ФЧХ исследуемой цепи

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

При расчете токов и напряжений не объяснялись полученные формулы, так как определение комплексных сопротивлений, токов и напряжений были приведены в кратких теоретических сведениях.

Найденные токи и напряжения в работе были проверены при помощи законов Кирхгофа. С учетом погрешностей расчетов токи и напряжения найдены верно.

Построение векторной диаграммы были выполнены в соответствии с объяснениями в теоретических сведениях и выполнены в масштабе.

 

Используемая литература

 

1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. для вузов по спец. «Радиотехника» / С.И. Баскаков. – 5-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2005.

2. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. Руководство к решению задач: Учебн. пособие для радиотехн. спец. вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2002.

3. Бакалов В.П., Воробиенко П.П., Крук Б.И. Теория электрических цепей: Учебник для вузов; Под ред. В.П.Бакалова. – М.: Радио и связь, 1998.

 


Дата добавления: 2015-11-03; просмотров: 47 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ 2 страница| Вычисление напряжения на выходе цепи.

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.103 сек.)