Методы расчета электрических цепей
Исследование установившегося, переходного режимов электрической цепи согласно схеме. Расчет комплексной частотной характеристики по напряжению. Оценка параметров каскадного соединения, входного сопротивления усилителя. Анализ цепи в переходном режиме.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.11.2017 |
| Размер файла | 460,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Методы расчета электрических цепей
Задание на курсовую работу
В работе исследуется установившийся и переходный режимы в электрической цепи, изображённой на рис. 1.1
Рис. 1.1
В соответствии с вариантом задания построить схемы пассивного четырёхполюсника П (рис. 1.2), содержащего последовательное (Z) или параллельное (Y) соединение резисторов Ri и ёмкости Ci (i = 1, 2, 3)
Рис. 1.2
и активного четырёхполюсника (усилителя) В (рис 1.3).
Рис. 1.3.
Записать выражения для А-параметров пассивного четырёхполюсника в функции частоты. Рассчитать эти параметры на заданной частоте f. Проверить принцип взаимности.
1) Рассчитать А-параметры усилителя, используя линейную схему замещения с зависимыми источниками (рис. 1.3).
2) Рассчитать А-параметры каскадного соединения пассивного и активного четырёхполюсников (рис. 1.1).
3) Определить входное сопротивление Rвх. А усилителя, нагруженного на резистор Rн. Расчёт выполнить двумя способами:
a) Путём вычисления отношения напряжения к току на входе усилителя по схеме замещения, представленной на рис. 2.4;
b) Через А-параметры усилителя.
4) Найти коэффициент передачи по напряжению КП пассивного четырёхполюсника, нагруженного на сопротивление Rвх. А.
5) Найти коэффициент передачи по напряжению КА активного четырёхполюсника (усилителя), нагруженного на сопротивление Rн.
6) Найти коэффициент передачи по напряжению К каскадного соединения четырёхполюсников двумя способами:
a) По А-параметрам каскадного соединения четырёхполюсников с активной нагрузкой;
b) По коэффициентам передачи КП и КА четырёхполюсников.
9) Рассчитать комплексную частотную характеристику (КЧХ) по напряжению
.
для пассивного четырёхполюсника, нагруженного на сопротивление Rвх. А.
10) Рассчитать КЧХ по напряжению каскадного соединения пассивного и активного четырёхполюсников:
.
11) Построить частотные характеристики АЧХ - и ФЧХ - в одной системе координат. Сделать вывод о фильтрующих свойствах цепи, приняв за полосу прозрачности диапазон частот, в котором , где Кmax - максимальное значение модуля коэффициента передачи по напряжению цепи.
12) Составить схему для расчёта переходного процесса, возникающего при подключении синусоидального источника ЭДС
к R-C цепи (рис. 1.2), нагруженной на сопротивление Rвх. А. Переходной процесс рассчитать на частоте .
Найти напряжение Uвых(t) на резисторе Rн в переходном режиме. Построить на одном графике напряжение входного и выходного сигналов в зависимости от времени.
1. Составим схему пассивного четырёхполюсника
R0 = 0 Ом
R1 = 200 Ом
C1 = 0 мкФ
R2 = 5000 Ом
C2 = 0,2 мкФ
R3=3000 Ом
C3=0,3 мкФ
Rn=2500 Ом
активного четырёхполюсника:
2. Расчёт А-параметров пассивного четырёхполюсника
Для П-схемы четырехполюсника А-параметры можно вычислить, используя рисунок и формулы:
,
,
,
.
где,
Проверка принципа взаимности:
A'•D'-B'•C'= (2.8333333-5,210917i)(6-79.5774715i)-(1000-15915.4943092i)(0.0145-0.0259603i)=1
Принцип взаимности выполняется, следовательно, А-параметры найдены верно.
3. Расчёт А-параметров усилителя
По закону Кирхгофа:
4. Расчёт А-параметров каскадного соединения
Размещено на http://www.allbest.ru/
5. Определение входного сопротивления усилителя
а) через А-параметры:
б) по законам Кирхгофа:
Составим систему уравнений:
Решая данную систему, получаем:
6. Определение коэффициента передачи по напряжению КП пассивного четырехполюсника
7. Определение коэффициента передачи по напряжению КА активного четырехполюсника
8. Расчёт коэффициента передачи по напряжению каскадного соединения четырёхполюсников
а) по А-параметрам каскадного соединения четырехполюсников с активной нагрузкой:
б) по коэффициентам передачи КА и КП четырехполюсников:
9.Рассчитаем КЧХ по напряжению
1.
, , ,
2.
Амакс=33
щ1=1500 рад/с
щ2=1350000 рад/с
(0чщ1; щ2ч?) - полоса затухания;
(щ1чщ2) - полоса пропускания
Следовательно, этот фильтр относится к низкочастотным фильтрам.
10. Анализ цепи в переходном режиме
1) Составим схему
Рассчитаем Uвых(t) классическим методом
2) Найдем корни характеристического уравнения:
3) Найдем постоянные интегрирования
Для определения и составим уравнения Кирхгофа для цепи с учетом законов коммутации:
Независимые начальные условия:
UC1(-0)=UC1(+0)=0
UC2(-0)=UC2(+0)=0
, т.к. i4(0)=0
Подставляем найденные значения в систему уравнений:
Отсюда находим А1 и А2
4) График напряжений входного и выходного сигналов в зависимости от времени:
5) График свободной и вынужденной составляющей выходного сигнала:
Список литературы
электрический схема напряжение
1. Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники. т.1. - Л.: Энергоиздат, 1981.
2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. - М.: Высшая школа, 1978.
3. Методические указания к курсовой работе по теории электрических цепей, Виноградова Л.Е., Гусейнова Т.И., Медведева Л.С. - УГАТУ, 1997.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Построение схем пассивного четырехполюсника, активного четырехполюсника, их каскадного соединения. Нахождение коэффициента передачи по напряжению. Расчет частотных характеристик и переходного процесса в электрической цепи. Анализ цепи в переходном режиме.
курсовая работа [236,4 K], добавлен 23.09.2014Исследование частотных и переходных характеристик линейной электрической цепи. Определение электрических параметров ее отдельных участков. Анализ комплексной передаточной функции по току, графики амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик.
курсовая работа [379,2 K], добавлен 16.10.2021Расчет параметров четырехполюсника, усилителя и каскадного соединения. Схема пассивного четырехполюсника. Входное сопротивление усилителя, нагруженного на резистор. Расчет комплексной частотной характеристики по напряжению пассивного четырехполюсника.
контрольная работа [658,4 K], добавлен 13.06.2012Проверка правильности расчета нелинейной электрической цепи постоянного тока методом компьютерного моделирования. Подбор параметров электрической цепи для обеспечения номинального режима работы нелинейного резистора. Исследование явления феррорезонанса.
контрольная работа [589,1 K], добавлен 15.05.2013Построение электрической схемы фильтра, графиков частотной зависимости входного сопротивления и карты полюсов и нулей. Нахождение комплексной функции передачи. Определение основных параметров импульсной и переходной характеристик электрической цепи.
контрольная работа [568,0 K], добавлен 28.09.2015Определение первичных параметров четырехполюсника, коэффициента передачи по напряжению в режиме холостого хода на выходе. Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики коэффициента передачи по напряжению. Анализ отклика цепи на входное воздействие.
курсовая работа [616,8 K], добавлен 24.07.2014Описание схемы и определение эквивалентного сопротивления электрической цепи. Расчет линейной цепи постоянного тока, составление баланса напряжений. Техническая характеристика соединений фаз "треугольником" и "звездой" в трехфазной электрической цепи.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 27.06.2013Расчет переходного процесса. Амплитудное значение напряжения в катушке. Значение источника напряжения в момент коммутации. Начальный закон изменения напряжения. Метод входного сопротивления. Схема электрической цепи для расчета переходного процесса.
курсовая работа [555,6 K], добавлен 08.11.2015Законы Ома и Кирхгофа. Определение частотных характеристик: функции передачи электрической цепи и резонансной частоты. Нахождение амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристики для заданной электрической цепи аналитически и в среде MicroCap 8.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 06.08.2013Элементы R, L, C в цепи синусоидального тока и фазовые соотношения между их напряжением и током. Методы расчета электрических цепей. Составление уравнений по законам Кирхгофа. Метод расчёта электрических цепей с использованием принципа суперпозиции.
курсовая работа [604,3 K], добавлен 11.10.2013Порядок расчета неразветвленной электрической цепи синусоидального тока комплексным методом. Построение векторной диаграммы тока и напряжений. Анализ разветвленных электрических цепей, определение ее проводимости согласно закону Ома. Расчет мощности.
презентация [796,9 K], добавлен 25.07.2013Условия возникновения переходного процесса в электрической цепи, его длительность и методы расчета. Линейные электрические цепи периодических несинусоидальных токов. Сущность законов коммутации. Протекание свободного процесса в электрической цепи.
курсовая работа [340,5 K], добавлен 02.05.2012Схема и пример расчета простейшей электрической цепи. Проверка баланса мощности. Построение векторно-топографической диаграммы. Определение напряжения по известному току. Расчет сложной электрической цепи. Матрица инциденций и матрица параметров цепи.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.02.2012Произведение расчетов разветвленной цепи постоянного тока с несколькими источниками электрической энергии; цепи переменного тока с параллельным соединением приемников, трехфазной цепи при соединении "звездой"; однокаскадного низкочастотного усилителя.
контрольная работа [2,2 M], добавлен 31.01.2013Исследование линейной электрической цепи: расчет источника гармонических колебаний и четырехполюсника при синусоидальном воздействии; определение параметров резонансных режимов в цепи; значения напряжений и токов при несинусоидальном воздействии.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 30.08.2012Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Уравнения по законам Кирхгофа для определения токов в ветвях. Уравнение баланса мощностей и проверка его подстановкой числовых значений. Расчет электрической цепи однофазного переменного тока.
контрольная работа [154,6 K], добавлен 31.08.2012Общий анализ линейных электрических цепей постоянного и синусоидального тока в установившемся режиме. Изучение трехфазных цепей при различных схемах соединения нагрузки. Правила расчета мощности и тока для соединения с несинусоидальным источником.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 05.07.2014Расчет простейшей и сложной электрической цепи. Определение симметричного режима трехфазной цепи. Анализ синусоидального тока методом симметричных составляющих. Построение векторно-топографической диаграммы. Проверка баланса активных реактивных мощностей.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 15.09.2014Вычисление напряжения на выходе цепи U2 (t), спектра сигнала на входе и на выходе цепи. Связь между импульсной характеристикой и передаточной функцией цепи. Дискретизация входного сигнала и импульсной характеристики. Синтез схемы дискретной цепи.
курсовая работа [380,2 K], добавлен 13.02.2012Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом контурных токов и узловых напряжений. Электрические цепи однофазного тока, определение показаний ваттметров. Расчет параметров трехфазной электрической цепи.
курсовая работа [653,3 K], добавлен 02.10.2012
