Методы расчета электрических цепей, содержащих четырехполюсники и управляемые элементы

Курсовой проект - Физика

Другие курсовые по предмету Физика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методы расчета электрических цепей, содержащих четырехполюсники и управляемые элементы

 

Содержание

 

1. Индивидуальное задание

. Определение параметров пассивного четырехполюсника и усилителя

.1 Схема пассивного четырехполюсника

2.2 Расчет параметров пассивного четырехполюсника

.2.1 Методом холостого хода (хх) и короткого замыкания (кз)

.2.2 Проверка принципа взаимности

.2.2 По законам Кирхгофа

.3 Схема активного четырехполюсника (усилителя)

.4 Расчет А,B,C,D параметров активного четырехполюсника (усилителя).

.4.1 По законам Кирхгофа

.4.2 Методом эквивалентных преобразований матриц

.4.3 Методом холостого хода (хх) и короткого замыкания (кз)

.5 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

2.7.2 По законам Кирхгофа для усилителя нагруженного на Rн

3. Расчет коэффициентов передачи четырехполюсников и их каскадного соединения

3.1 Расчет коэффициента передачи по напряжению (Кп) пассивного четырехполюсника, нагруженного на сопротивление Rвха

3.1.1 Через параметры пассивного четырехполюсника

.1.2 По законам Кирхгофа

.2 Расчет коэффициента передачи по напряжению (КА) активного четырёхполюсника, нагруженного на сопротивление Rн

.3 Расчет коэффициента передачи по напряжению (Кк) каскадного соединения четырёхполюсников, нагруженных на сопротивление Rвха

.3.1 Через параметры каскадного соединения четырёхполюсников

.3.3 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

.5 Расчет КЧХ по напряжению каскадного соединения пассивного и активного четырёхполюсников[Кк(jw)].

. Анализ цепи в переходном режиме

.1 Исходная схема переходного процесса

.2 Условно положительное направление токов и напряжений

.3 Независимые начальные условия (докоммутационная схема, законы коммутации)

.4 Характеристическое уравнение (послекоммутационная схема, без источников питания)

.5 Зависимые начальные условия (послекоммутационная схема, законы коммутации)

.5.1 Расчет uвха(+0)

4.5.2 Расчет

.6 Расчет принужденной составляющей входного напряжения uвха пр(t)

.7 Расчет постоянных интегрирования A1 и A2

.8 Операторный метод

.9 Расчет напряжения uвых(t) на резисторе Rн

. Список использованной литературы

Приложение 1 (Electronics Workbench)

1. Индивидуальное задание

-МХ-315-1

;;;

;

;

;;;

;;;

;

;

;

Усилитель В;;;

;

.

2. Определение параметров пассивного четырехполюсника и усилителя

 

.1 Схема пассивного четырехполюсника

 

 

Исходная схема пассивного четырехполюсника

 

Используя полученное индивидуальное задание, построим схемы пассивного четырёхполюс-ника, учитывая, что при R=0 данный участок цепи закорачивается, а при С=0 - разрыв ветви.

 

Расчетная схема пассивного четырехполюсника

 

2.2 Расчет параметров пассивного четырехполюсника

 

.2.1 Методом холостого хода (хх) и короткого замыкания (кз)

А-форма уравнений

 

 

а) ХХ по выходу ():

 

Из формулы (2.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.5)

 

Из формулы (2.2)

 

(2.6)

 

б) КЗ по выходу ():

Рис. 2.5 Расчетная схема пассивного четырехполюсника для короткого замыкания

 

 

Из формулы (2.3)

 

 

(2.7)

 

Из формулы (2.4)

 

 

(2.8)

 

 

 

.2.2 Проверка принципа взаимности

Все линейные пассивные четырехполюсники подчиняются уравнению связи

 

 

.2.3 По законам Кирхгофа

 

Рис. 2.7 Расчетная схема пассивного четырехполюсника для законов Кирхгофа

 

По I закону Кирхгофа:

 

(1)

(2)

По II закону Кирхгофа:

 

(3)

(4)

(5)

 

Из (4)

 

 

в (1) под-ставляем (2)

 

 

Совпадают с формулами (2.7) и

(2.8) соответственно;

Из (3)

 

 

Совподают с формулами (2.5) и (2.6) соответственно.

 

2.3 Схема активного четырехполюсника (усилителя)

 

Рис. 2.8 УсилительРис 2.9 Линейная схема замещения с зависимыми источниками

 

.4 Расчет А,B,C,D параметров активного четырехполюсника (усилителя)

 

.4.1 По законам Кирхгофа

 

 

ПоI закону Кирхгофа:

 

(1)

(2)

 

По II закону Кирхгофа:

(3)

(4)

 

 

 

Из (4)

 

Рис. 2.10 Расчетная схема усилителя для законов Кирхгофа

 

 

(6)

Из (3)

(2.9);

(2.10);

 

Из (1)

 

(2.11)

(2.12);

2.4.2 Методом эквивалентных преобразований матриц

 

 

 

Матрица примет вид:

 

.

 

 

 

 

Матрица примет вид:

.

 

 

 

 

Совпадает с формулой (2.9);

&nb