Параметры четырехполюсника
Контрольная работа - Физика
Другие контрольные работы по предмету Физика
а) по А-параметрам каскадного соединения четырехполюсников с активной нагрузкой
б) по коэффициентам передачи КП и КА четырехполюсников
2Расчет комплексных частотных характеристик
.1Расчет комплексной частотной характеристики (КЧХ) по напряжению для пассивного четырехполюсника
;
2.2 Расчет КЧХ по напряжению каскадного соединения пассивного и активного четырехполюсников
2.3 Построение частотных характеристик АЧХ - K(w) и ФЧХ - j(w)
Таблица 1
f, Гцw, с-1KП(jw)jп(w)j(w)503140,3003-4.5485175,45151006280.180656-9.0405170,959520012560.1579-17.6521162,347940025120.1493-32.4743147,525780050240.1549-51.8461128,15391600100480.1585-68.5546114,4454
Полоса прозрачности определяется неравенством , где - максимальное значение модуля коэффициента передачи напряжения цепи. По таблице 1 0,3003/1,414=0,2124. Из АЧХ видно, что полоса прозрачности начинается при частоте ?= 300 с-1 и при дальнейшем её увеличении увеличивается и коэффициент передачи . Значит, фильтрующие свойства цепи соответствуют пропускающему фильтру.
Рис. 5. Амплитудно-частотная характеристика пассивного четырехполюсника
Рис. 6. Фазо-частотная характеристика пассивного четырехполюсника
3.Анализ цепи в переходном режиме
3.1Нахождение на резисторе Rh. Построение на графике напряжения входного и выходного сигналов в зависимости от времени
Переходный процесс, возникающий при подключении каскадного соединения пассивного четырехполюсника и усилителя к синусоидальному источнику напряжения с частотой Гц, рассчитывается по схеме, представленной на рисунке 7.
Рис. 7. Схема для расчета переходного процесса, возникающего при подключении синусоидального источника ЭДС
После коммутации получается двухконтурная цепь второго порядка с нулевыми независимыми условиями для напряжения на емкости. Поскольку коэффициент передачи усилителя не зависит от частоты, необходимо заменить усилитель с нагрузкой входным сопротивлением усилителя .
Рис. 8. Схема пассивного четырехполюсника для расчета переходного процесса
При определении входного напряжения усилителя с нагрузкой классическим методом:
.
Принужденную составляющую напряжения рассчитаем с помощью коэффициента передачи .
мB.
Свободная составляющая:
Ua св (t) = А1•ер1•t+А2•ер2•t,
где р1 и р2 - корни характеристического уравнения,
А1 и А2 - постоянные интегрирования.
Корни характеристического уравнения находятся из уравнения:
откуда p1= -282.038;
p2= -2451.3.
Найдём токи в ветвях схемы в момент времени t = 0.
i1(0) = ;
=
Ua(0) = i2(0)•Rвх=70,90608 (мВ).
Уравнения для производных:
;
+
+;
;
Ua (0) = Ua m•sin?u+A1+A2
= Ua m•?•cos?u+p1•A1+p2•A2
Выходное напряжение усилителя с нагрузкой по классическому методу примет вид:
(мВ)
Время переходного процесса:
мс.
Построим графики зависимости напряжений от времени:
Рис. 11. График зависимости uAпр(t)
Рис. 12. График зависимости uАсв(t)
Рис. 13. График зависимости uA(t)
Рис. 14. График зависимости uA(t)*КА
Рис. 15. График зависимости e(t)
Заключение
В ходе выполнения данной курсовой работы были исследованы: установившийся режим в электрической цепи с гармоническим источником ЭДС при наличии четырехполюсника, А-параметры пассивного четырехполюсника при частоте f=50 Гц, А-параметры усилителя С и его входное сопротивление Rвх.А, А-параметры каскадного соединения пассивного и активного четырехполюсника и комплексные частотные характеристики.
По рассчитанной комплексной частотной характеристике напряжения каскадного соединения пассивного и активного четырехполюсников, построили амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики, где относительно условия диапазона полосы пропускания определили, что данная электрическая цепь обладает свойствами пропускающих фильтров.
Также была исследована цепь в переходном режиме. Её расчет помог нам проанализировать прохождение сигнала по заданной цепи при подключении его к источнику гармонического напряжения. Напряжения входного и выходного сигналов изменяются периодически, определены их амплитудные значения и значения свободной составляющей переходного процесса. Переходный процесс завершается за 0,12 мс.
Список литературы
1.Методы расчета электрических цепей, содержащих четырехполюсники и управляемые элементы: Методические указания к курсовой работе по теории электрических цепей/ УГАТУ; Сост. Т.И. Гусейнова, Л.С. Медведева. - Уфа, 2007, - 28 с.
2.Теоретические основы электротехники: Учеб. Для вузов/ К.С. Демирчан, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровин, В.Л. Чечурин. - 4-е изд., изучения курса. - СПб.: Питер. - Т. 1. - 2003. - 463 с. - Т.2. - 2003. - 576 с.
3.Татур Т.А. Ус