Расчет электрических цепей при импульсном воздействии
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
График спектральной плотности дискретизированного сигнала
Сравнив полученные результаты с результатами расчета плотности входного сигнала на данных частотах, полученные в пункте 2.2, можно сделать вывод, что они отличается незначительно на всех частотах, поэтому график спектральной плотности будет аналогичен графику спектральной плотности входного сигнала. Чтобы получить более точный график следует взять больше расчетных частот.- преобразование импульсной характеристики цепи, дискретные значения которой H(n) приведены в пункте 2.4, записывается в виде
Учитывая, что Z - преобразование входного и выходного дискретных сигналов связаны между собой соотношением
, можем записать
Схема дискретной цепи, реализующая это соотношение имеет вид
Рисунок 12 - Z - преобразование схемы дискретной цепи
a0=0.1 b1=0.6065- Z - преобразование блока памяти с задержкой на один период дискретизации
Рисунок 13- Схема дискретной цепи
Коэффициенты передачи масштабных усилителей a0, b1 те же, что и в предыдущей схеме. T - элемент памяти с задержкой на один период дискретизации.
Передаточная функция дискретной цепи
АЧХ дискретной цепи тогда имеет вид
Таблица 4 - Значения АЧХ дискретной цепи
f, кГц012345678H(?)0,2020,0650,0500,0590,1350,2030,0650,0500,059
Рисунок 14 - АЧХ дискретной цепи
Компенсация искажений сигнала, вносимых заданной цепью может быть выполнена с помощью корректора, подключаемого к входу или выходу цепи. Различают амплитудные и фазовые корректоры, которые служат соответственно для корректирования АЧХ и ФЧХ искажающего четырехполюсника. При этом передаточная функция всей схемы должна быть постоянной величиной, не зависящей от частоты.
Реализация пассивной схемы корректора в аналоговой форме даже для простейших цепей технически сложная и в большинстве случаев невыполнимая задача, т.к. требуется создать схему, матрица А-параметров которой обратна матрице А-параметров исходной цепи.
Значительно проще проблема коррекции искажений решается при обработке дискретизированного сигнала. В этом случае Z - преобразование передаточной функции корректора H(Z) находится как величина, обратная H(Z) исходной цепи, вычисленной в пункте 2.6.
`[n]={}
Дискретные значения сигнала на выходе корректора вычисляются с помощью дискретной свертки.
Таблица 5 - Дискретные значения импульсной характеристики корректора и сигнала на выходе
N012345678t, мс00,20,40,60,811,21,41,6H`(n)10-6,0650000000U`2(n)5,00010,00010,00010,00110,00110,00110,00110,00110,001Схема дискретной цепи, реализующая функцию корректора в соответствии с формулой в канонической форме имеет вид:
Рисунок 15 - Схема дискретной цепи
=10 а1=-6,065
Аналитическое выражение передаточной функции корректирующей цепи
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) корректирующей цепи
Таблица 6 - Значения АЧХ корректирующей цепи
f, кГц012345678H`(?)4,94815,38919,95816,9117,4114,91715,36919,95616,928
Рисунок 16 - АЧХ корректирующей цепи
Заключение
При выполнении курсового проекта мной были получены следующие результаты:
. значения напряжений на выходе цепи при расчете интегралом Дюамеля и при помощи дискретизации сигналов практически совпадают
. значение спектральной плотности входного сигнала на определенной частоте совпадает, с небольшой погрешностью, со значениями, вычисленными используя суммирование дискретного входного сигнала
. дискретные отсчеты входного сигнала равны дискретным значениям сигнала на выходе корректора, применяемого для компенсации искажений сигнала, вносимых заданной цепью
Таким образом, существует ряд методов расчета цепей, применение которых дает одни и те же результаты. Эти методы позволяют рассчитать необходимые параметры цепи и сигнала, а также решать ряд задач, связанных с процессами в электрических цепях.
Литература
1.Бакалов В.П. Воробиенко П.П. Крук Б.И. Теория электрических цепей. М.: Радио и связь, 1998.
2.Шебес М.Р. Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей. М.: Высшая школа, 1990.
.Тихобаев В.Г. Расчет электрических цепей при импульсном воздействии (методические указания к курсовой работе). Новосибирск: СибГУТИ, 2001.