Методы расчета электрических цепей, содержащих четырехполюсники и управляемые элементы
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
sp;
Совпадает с формулой (2.10);
Совпадает с формулой (2.11);
Совпадает с формулой (2.12);
Рис. 2.10 Расчетная схема усилителя для холостого хода
.4.3 Методом холостого хода (хх) и короткого замыкания (кз)
а) ХХ по выходу ():
ПоI закону Кирхгофа:
(1)
(2)
По II закону Кирхгофа:
(3)
(4)
Из (3) , тогда
Из (4)
Совпадает с формулой (2.9);
Совпадает с формулой (2.11);
б) КЗ по выходу ():
Рис. 2.11 Расчетная схема усилителя для короткого замыкания
ПоI закону Кирхгофа:
(1)
(2)
По II закону Кирхгофа:
(3)
(4)
Совпадает с формулой (2.9);
Совпадает с формулой (2.12).
.5 Схема каскадного соединения пассивного и активного четырехполюсников
Рис. 2.12 Расчетная схема каскадного соединения пассивного и активного четырехполюсников
.6 Расчет параметров каскадного соединения четырехполюсников
.7 Расчет входного сопротивления усилителя (Rвха) нагруженного на Rн
.7.1 Через А,B,C,D параметры активного четырехполюсника
(2.13);
верим значение Rвха со значением, полученным, в Electronics Workbench (Приложение 1, Рис. 7)
.7.2 По законам Кирхгофа для усилителя нагруженного на Rн
Рис. 2.13 Расчетная схема усилителя нагруженного на Rн
ПоI закону Кирхгофа:
(1)
(2)
По II закону Кирхгофа:
(3)
(4)
(5)
Из (5) (6)
Из (4)
(7)
Из (3) (8)
Из (1)
(9)
Совпадает с формулой (2.13).
3 Расчет коэффициентов передачи четырехполюсни-ков и их каскадного соединения
.1 Расчет коэффициента передачи по напряжению (Кп) пассивного четырехполюсника, на-груженного на сопротивление Rвха
3.1.1 Через параметры пассивного четырехполюсника
(2.14)
.1.2 По законам Кирхгофа
Рис. 3.1 Расчетная схема пассивного четырехполюсника для нахождения Rвха
четырехполюсник каскадный ток напряжение
По I закону Кирхгофа:
(1)
(2)
По II закону Кирхгофа:
(3)
(4)
(5)
Совпадает с формулой (2.14).
3.2 Расчет коэффициента передачи по напряжению (КА) активного четырёхполюсника, на-груженного на сопротивление Rн
Построим график зависимости КА(w) и ?(w) и сверим их с графиками в Electronics Workbench (Приложение 1, Рис. 9)
Рис. 3.2 График за-висимости КА(w) и ?(w) для усилителя
.3 Расчет коэффициента передачи по напряжению (Кк) каскадного соединения четырёх-полюсников, нагруженных на сопротивление Rвха
3.3.1 Через параметры каскадного соединения четырёхполюсников
3.3.2 По коэффициентам передачи Кп и КА четырёхполюсников
3.4 Расчет комплексно-частотной характеристики (КЧХ) по напряжению для пассивного четырёхполюсника [Кп(jw)], нагруженного на сопротивление Rвха
Построим график зависимости Кп(w) и сверим его с графиком в Electronics Workbench (Приложение 1, Рис. 2)
Мы имеем широкополосный фильтр (пропус-кает весь диапозон частот представлееных на графике).
Построим график зависимости ?(w) и сверим его с графиком в Electronics Workbench (Приложение 1, Рис. 2)
Частота(Гц)АЧХФЧХПриложение 1500,10893469-1,64251757Рис. 31000,10729663-1,17922786Рис. 32000,10664356-0,66175241Рис. 44000,10645527-0,34131619Рис. 48000,10640638-0,17201729Рис. 516000,10639403-0,08618009Рис. 5
2.12 Расчет КЧХ по напряжению каскадного соединения пассивного и активного четырёх-полюсников[Кк(jw)].
Построим график зависимости Кк(w) и сверим его с графиком в Electronics Workbench
(Приложение 1, Рис. 11)
Построим график зависимости ?(w) и сверим его с графиком в Electronics Workbench (Приложение 1, Рис. 11)
Частота(Гц)Приложение 150Рис. 12100Рис. 12200Рис. 13400Рис. 13800Рис. 141600Рис. 14
4. Анализ цепи в переходном режиме
4.1 Исходная схема переходного процесса
Рис. 4.1 Исходная схема переходного процесса
.2 Условно положительное направление токов и напряжений
Рис. 4.2 Условно положительное направление токов и напряжений
.3 Независимые начальные условия (докоммутационная схема, законы коммутации)
Рис. 4.3 Докоммутационная схема
.4 Характеристическое уравнение (послекоммутационная схема, без источников питания)
Рис. 4.4 Послекоммутационная схема
Приравняем характеристическое уравнение к нулю:
.5 Зависимые начальные условия (послекоммутационная схема, законы коммутации)
.5.1 Расчет uвха(+0)
Так как переходный процесс в ветви содержащий элементы R1 и C1 (Рис. 4.5) не влияет на изменение напряжения на элементе Rвха, то мы можем убрать эту ветвь, тогда схема примет вид (Рис. 4.6).
Рис. 4.5 Послекоммутационная схема
Запишем уравнения Кирхгофа:
По I закону Кирхгофа:
По II закону Кирхгофа:
Подставляя независимые начальные условия получаем:
Рис. 4.6 Послекоммутационная схема
Из (3) (4)