Параметры и характеристики четырёхполюсников
Определение параметров четырёхполюсников. Расчет входного и выходного сопротивлений, амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик. Построение графиков АЧХ и ФЧХ. Определение постоянной передачи каскадно-соединенных согласованных четырехполюсников.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.11.2019 |
| Размер файла | 748,1 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/
Размещено на http://www.Allbest.Ru/
Размещено на http://www.Allbest.Ru/
Курсовая работа
Параметры и характеристики четырёхполюсников
Цель и задачи курсовой работы
Выполнение курсовой работы имеет целью:
Закрепить и углубить теоретические знания;
Приобретение опыта по определению основных параметров и характеристик, широко распространенных в радиотехнических и других устройствах узлов - четырёхполюсников;
Привить навыки самостоятельного решения конкретных инженерных задач, возникающих при анализе электрических схем;
Развить навыки и умения пользоваться технической и специальной литературой, стандартами и руководящими техническими материалами;
Совершенствовать умение в составлении текстовой и графической документации;
Содействовать в приобретении студентами знаний, умений и навыков необходимых для выполнения дипломного проекта.
Задание
1. Определить А-параметры четырехполюсника
2. Выполнить проверку выполнения основного соотношения между ними
3. Определить вторичные параметры четырехполюсника ( входное и выходное характеристические сопротивления ).
4. Определить постоянную передачу двух каскадно-соединенных согласованных четырехполюсников.
5. Вывести формулы амплитудно-частотной (АЧХ) и фазочастотной (ФЧХ) характеристик.
6. Используя одну из прикладных компьютерных программ, получить графики АЧХ и ФЧХ и внести их в отчёт.
7. Определить заданную функцию реакции в переходном режиме четырехполюсника, пользуясь классическим методом. В качестве функции реакции рассматриваются переходная и импульсная характеристики.
Дано:
R1 = 200 Ом
R2 = 50 Ом
R3 = 9400 Ом
С = 1,1мкФ
uс - функция реакции
Расчётно-графическая часть
1. Определим формулы А-параметров заданного четырехполюсника. Для этого упростим схему исходного четырехполюсника.
Получим:
Параметры A11и А21 найдем из опыта холостого хода (i2 = 0):
Параметры А12 и А22 найдем из опыта короткого замыкания (I1 = I2,U2 = 0)
2. Проверим условие
Условие выполняется. Следовательно А-параметры найдены верно.
3. Если к одной паре зажимов четырехполюсника (ЧХП) 22' подключить генератор с напряжением U1', а к 11' нагрузку cсопротивлением Zн1
Опыт ХХ:
ZH1-->? ZH2-->?
Опыт КЗ:
ZH1-->0 ZH2-->0
Входные сопротивления ЧП при КЗ и ХХ
Zвх1кз = Zвх1хх =
Выходные сопротивления ЧП при КЗ и ХХ
Zвх2кз = Zвх2хх =
Подставив значения А-параметров в данные формулы, получим
Тогда входное и выходное сопротивление четырехполюсника находятся в виде:
4. Каскадное соединение двух четырехполюсников с согласованной нагрузкой на выходе.
Рассмотрим согласование каждого четырехполюсника.
ГС1 - постоянная передачи первого ЧП
ГС2 - постоянная передачи второго ЧП
Тогда постоянная передачи двух каскадно-соединенных согласованных ЧП
ГC = ГC1+ГС2
Заметим, что мы соединяем два одинаковых ЧП, где ГC1 = ГС2, тогда получим формулу ГС = 2ГС1
В итоге получим постоянную передачи для двух каскадно-соединенных согласованных ЧП
5. Найдём амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) и фазо-частотную характеристику (ФЧХ)
Отсюда получим АЧХ и ФЧХ
Где ,
Определим значение АЧХ и ФЧХ для частот
При f = 0:
При
При fгр :
fгр = 473,484Гц
Используя приложение DESMOS GraphingCalculator построим графики функций АЧХ и ФЧХ.
АЧХ
ФЧХ
6. В компьютерной программе Electronics Workbench построим наш ЧП и подсоединим к нему характериограф.
амплитудный фазочастотный каскадный четырехполюсник
Настроим характериограф на минимальную частоту и получим:
Заметим, что при минимальной частоте мы получили значение 0,832 что совпадает с Hu(0) = 0,83
Настроим характериограф на максиальную частоту и получим
Заметим, что при максимальной частоте мы получили значение 0,2 что совпадает с Hu(oo) = 0,2
Настроим характериограф на HU(fгр) = 0.707 и получим:
Как видно из графика граничная частота 471Гц приблизительно совпадает с рассчитанной выше частотой fгр = 473,484Гц
Поменяем Magnitude на Phase и настроим характериограф.
Настроим частоту на fгр и измерим значение ф(fгр)
Полученное значение -23,81о примерно совпадает с вычисленным значением O.
7. Рассмотрим данную схему и обозначим токи
По первому закону Кирхгофа получаем:
По второму закону Кирхгофа получаем:
Также известно, что
Из (2) выразим i и подставим в (1)
Из (3) выразим i3 и подставим в (1)
И (4) подставим в (1)
Получим
Перепишем уравнение (5) как
Получили линейное неоднородное дифференциальное уравнение 1-го порядка.
Решение полученного уравнения будем искать в виде
В данном случае принужденное значение UСПР, будет являться установившимся UСПР = UСУСТ
Напряжение на емкости равно напряжению на сопротивлении R3, так как они соединены параллельно. По окончанию переходного процесса, ток в емкости равен нулю. Тогда
Свободное значение UССВ найдем как однородное дифференциальное уравнение
Характеристическое уравнение полученного дифференциального уравнения
Постоянную интегрирования А найдем из условия UC(0) = 0
Запишем решение исходного неоднородного дифференциального уравнения 1-го порядка
Найдём переходную и импульсную характеристику напряжения UC .
Для этого зададим воздействующему напряжению U значение 1В
Переходная характеристика напряжения UC
Для того, чтобы определить импульсную характеристику дUc надо продифференцировать переходную характеристику.
Импульсная характеристика напряжения UC:
Построим графики переходной и импульсной характеристик.
Переходная характеристика
Импульсная характеристика
Вывод
В данной курсовой работе я закрепил и углубил теоретические знания теории электрических цепей. Приобрёл опыт по определению основных параметров и характеристик, широко распространенных в радиотехнических и других устройствах узлов - четырёхполюсников. Привил навыки самостоятельного решения конкретных инженерных задач, возникающих при анализе электрических схем. Развил навыки и умения пользоваться технической и специальной литературой, стандартами и руководящими техническими материалами.
Делая вывод, можно заключить, что четырехполюсники незаменимы в радиотехнике, электротехнике, электронике и т.д.
Список используемых источников
1. И.А. Аккозиев, А.П. Балянов, Д.В. Виноградов “Основы теории электрических цепей”
2. Л.А. Бессонов “Теоретические основы электротехники”
3. И.Н. Добротворский “Теория электрических цепей”
Размещено на allbest.ru
...Подобные документы
Построение 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 28.09.2015Составление уравнений по законам Киргофа. Расчет напряжений в нагрузке, комплексной передаточной функции, амплитудно-частотной характеристики и фазочастотной характеристики. Построение логарифмической амплитудной частоты, определение крутизны среза.
практическая работа [459,7 K], добавлен 24.12.2017Расчёт стационарных характеристик электрической цепи. Построение таблиц и графиков амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик. Практические графики, смоделированные в Micro-Cap. Расчёт переходной характеристики с помощью преобразования Лапласа.
контрольная работа [447,8 K], добавлен 13.06.2012Определение параметров волны. Комплексные и мгновенные значения векторов напряженностей электрического и магнитного полей. Построение графиков зависимостей мгновенных значений векторов поля. Построение амплитудно-частотной характеристики коэффициента.
контрольная работа [148,7 K], добавлен 04.05.2015Классификация фильтров по виду амплитудно-частотной характеристики. Особенности согласованной и несогласованной нагрузки. Частотная зависимость характеристического и входного сопротивлений фильтра. Расчет коэффициентов затухания тока и фазы тока.
контрольная работа [243,7 K], добавлен 16.02.2013Законы 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 06.08.2013Определение амплитудно- и фазо-частотной характеристик (ЧХ) входной и передаточной функций цепи. Расчет резонансных частот и сопротивлений. Исследование модели транзистора с обобщенной и избирательной нагрузкой. Автоматизированный расчет ЧХ полной модели.
курсовая работа [545,0 K], добавлен 05.12.2013Исследование перспективности способа измерения импеданса ЭХС с предварительной компенсацией сопротивления электролита и емкости двойного электрического слоя. Определение значения константы Варбурга. Построение соответствующих графиков годографов.
курсовая работа [274,1 K], добавлен 20.10.2017Исследование 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 16.10.2021Определение инерционных свойств средств измерений. Построение временных (переходных) характеристик СИ. Конструкция и динамические свойства термометра сопротивлений. Экспериментальное определение динамических характеристик звена первого и второго порядка.
контрольная работа [106,4 K], добавлен 01.02.2013Расчет комплексного коэффициента передачи по напряжению для четырехполюсника, Определение его переходной характеристики классическим и операторным методом. Вычисление характеристических сопротивлений четырехполюсника, а также его постоянной передачи.
курсовая работа [456,0 K], добавлен 26.11.2014Расчет фильтра (Баттерворта), построение его амплитудно-частотной характеристики. Характер фильтра по полосе пропускания. Граничные частоты полосы пропускания и полосы задерживания. Максимально допустимое ослабление. Значения нагрузочных сопротивлений.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.08.2013Последовательность сбора инвертирующего усилителя, содержащего функциональный генератор и измеритель амплитудно-частотных характеристик. Осциллограмма входного и выходного сигналов на частоте 1 кГц. Схема измерения выходного напряжения, его отклонения.
лабораторная работа [2,3 M], добавлен 11.07.2015Составление дифференциального уравнения колебаний механической системы с одной степенью свободы около положения устойчивого равновесия. Определение периода установившихся вынужденных колебаний, амплитудно-частотной и фазочастотной характеристики системы.
курсовая работа [687,7 K], добавлен 22.02.2012Определение параметров схемы замещения и построение круговых диаграмм и угловых характеристик передачи. Построение статической и динамической угловых характеристик генераторной станции и определение коэффициента запаса статической устойчивости.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 11.10.2008Расчет входных сопротивлений четырехполюсника в режимах холостого хода и короткого замыкания при прямом и обратном включении. Нахождение основной матрицы и системной функции. Расчет характеристических, повторных и рабочих параметров четырехполюсника.
курсовая работа [737,4 K], добавлен 09.02.2013Описания цепей, имеющих два входных и два выходных зажима. Определение внутренней структуры четырехполюсника, параметров его элементов. Особенности активных и пассивных четырехполюсников. Расчет комплекса входного сопротивления, коэффициента затухания.
презентация [199,7 K], добавлен 28.10.2013Определение параметров четырехполюсника. Комплексный коэффициент передачи по напряжению. Комплексная схема замещения при коротком замыкании на выходе цепи. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики коэффициента передачи по напряжению.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 11.07.2012Определение 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 24.07.2014Основные уравнения четырехполюсника. Определение коэффициентов четырехполюсника. Расчет задач для отдельных электрических схем. Различные формы записи уравнений четырехполюсников, их формы и соединение. Применение четырехполюсников в электротехнике.
курсовая работа [341,6 K], добавлен 28.10.2014
