Компьютерный анализ частотных характеристик разветвленных RC и RL цепей с использованием программы FASTMEAN
Выведены расчётные формулы для АЧХ и ФЧХ каждой цепи, рассчитаны fгр. Построены графики анализируемых цепей. Работа с программой FASTMEAN, с помощью которой были построены графики, на которых было определено граничную частоту и полосу пропускания.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.05.2022 |
| Размер файла | 775,8 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/
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА» (СПбГУТ)
ИНСТИТУТ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Лабораторная работа №1
по дисциплине: Теоретические основы электротехники
Компьютерный анализ частотных характеристик разветвленных RC и RL цепей с использованием программы FASTMEAN
Туровская Людмила Михайловна
Курс: 2, группа: ОБ-91з
Студ. билет №: 1910371
Оценка лабораторной работы №1: 10 - 5 = 5 баллов.
Проверил: Кандидат технических наук, доцент Черных Ю.К.
Санкт-Петербург
2021
Вариант 1
Цель работы: компьютерный анализ частотных характеристик разветвленных RC и RL цепей с помощью программы FASTMEAN.
Ход работы:
В соответствии с заданием, предстоит исследовать 2 цепи (№ 1 и № 4).
1. Цепь № 1.
Так как N=7, следовательно:
C=14.3, нФ;
R1=R2=700, Ом.
Выведем аналитические выражения для данной цепи.
Передаточная функция:
Откуда очевидно, что выражения для АЧХ и ФЧХ примут следующий вид:
АЧХ: .
ФЧХ: .
Рассчитаем значения граничной частоты fгр полосы пропускания исследуемой цепи из условия:
, , подставив значения, получим:
, .
Замечание 1. Для цепи 1 отсутствуют номера рисунков: Рис.1, Рис.2, Рис. 3, Рис. 4.
Замечание 2. Для цепи 1 отсутствует
Замечание 3. Для цепи 1 примерные графики АЧХ() и ФЧХ() на рис. 2 должны быть построены по 7 точкам для безразмерной величины Постоянную времени цепи находим при удалённом источнике на рис. 3. Реактивный элемент заменяем эквивалентным сопротивлением Методом эквивалентных преобразований находим . Получим . В формулах АЧХ, ФЧХ присутствует безразмерная величина
АЧХ: || ; ФЧХ:
Примерные графики АЧХ и ФЧХ:
АЧХ
f, Гц
ФЧХ
f, Гц
Исследуемая схема
Графики частотных характеристик, рассчитанные на ПК
Полоса пропускания 2Дf*=
Замечание 4. На рис. 4 на графике ФЧХ( отсутствуют показания электронной линейки ПК на частоте . Отсутствуют показания ФЧХ().
Замечание 5. На рис. 4 после текста «полоса пропускания» следует указать тип фильтра: Фильтр низких частот (ФНЧ).
2. Цепь № 4.
Так как N=7, следовательно:
L=7, мГн;
R1=R2=700, Ом.
Выведем аналитические выражения для данной цепи.
Передаточная функция:
Откуда очевидно, что выражения для АЧХ и ФЧХ примут следующий вид:
АЧХ: .
ФЧХ: .
Рассчитаем значения граничной частоты fгр полосы пропускания исследуемой цепи из условия:
, , подставив значения, получим:
, .
Замечание 6. Для цепи 4 отсутствуют номера рисунков: Рис.5, Рис.6, Рис. 7, Рис. 8.
Замечание 7. Для цепи 4 отсутствует
Замечание 8. Для цепи 4 примерные графики АЧХ() и ФЧХ() на рис. 6 должны быть построены по 7 точкам для безразмерной величины Постоянную времени цепи находим при удалённом источнике на рис. 7. Реактивный элемент заменяем эквивалентным сопротивлением Методом эквивалентных преобразований находим . Получим . В формулах АЧХ, ФЧХ присутствует безразмерная величина АЧХ: || ; ФЧХ:
Примерные графики АЧХ и ФЧХ:
АЧХ
f, Гц
ФЧХ
f, Гц
Исследуемая схема
Графики частотных характеристик, рассчитанные на ПК
Полоса пропускания Дf=
компьютерный анализ частотный цепь
Замечание 9. На рис. 8 на графике ФЧХ( отсутствуют показания электронной линейки ПК на частоте . Отсутствуют показания ФЧХ().
Замечание 10. На рис. 8 после текста «полоса пропускания» следует указать тип фильтра: Фильтр низких частот (ФНЧ).
Выводы
1. В данной лабораторной работе мы провели компьютерный анализ частотных характеристик разветвленных RC и RL цепей с помощью программы FASTMEAN.
2. Были выведены расчётные формулы для АЧХ и ФЧХ каждой цепи, рассчитаны fгр.
3. Были построены примерные графики АЧХ, ФЧХ анализируемых цепей.
4. Мы получили навыки в работе с программой FASTMEAN, с помощью которой были построены графики частотных характеристик, на которых мы определили граничную частоту и полосу пропускания.
5. На основании проделанной работы можно сделать вывод о том, что частотные характеристики не зависят от амплитуд и начальных фаз воздействий и определяются только данными цепи: числом, свойствами, значениями и порядком соединения друг с другом ее элементов.
6. Обе схемы обладают схожими характеристиками и являются фильтрами низких частот.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет токов и напряжений в элементах электрической цепи, ее частотных характеристик с применением методов комплексных амплитуд. Проверка результатов для узлов и контуров цепи с помощью законов Кирхгофа. Построение полной векторной диаграммы цепи.
курсовая работа [164,7 K], добавлен 12.11.2010Анализ схемы, особенности расчёта цепей с операционными усилителями. Вычисление передаточной функции, составление ее карты и проверка по схеме. Расчёт частотных и временных характеристик функции. Определение реакции цепи на прямоугольный импульс.
контрольная работа [161,6 K], добавлен 28.02.2011Определение отклика пассивной линейной цепи, к входу которой приложен входной сигнал. Расчет проводится спектральным и временным методами. Расчет спектра входного сигнала и частотных характеристик схемы. Расчет отклика с помощью переходной характеристики.
курсовая работа [301,2 K], добавлен 16.09.2010Характеристика основных вопросов, связанных с частотными характеристиками электроцепей ОУ. Передаточные функции активных цепей и каскадно-развязанных структур. Функция чувствительности частотных характеристик электрических цепей, селективные устройства.
реферат [134,3 K], добавлен 25.04.2009Расчет отклика в цепи, временных характеристик цепи классическим методом, отклика цепи интегралом Дюамеля, частотных характеристик схемы операторным методом. Связь между частотными и временными характеристиками. Амплитудно-частотные характеристики.
курсовая работа [215,0 K], добавлен 30.11.2010Определение передаточной функции цепи. Анализ частотных, временных, спектральных характеристик радиотехнических цепей. Исследование влияния параметров цепи на характеристики выходного сигнала. Нахождение выходного сигнала методом интеграла наложения.
курсовая работа [607,6 K], добавлен 09.08.2012Структурная схема тракта передачи. Модели мощных транзисторов. Проектирование выходных цепей коррекции, согласования и фильтрации. Проектирование цепей формирования амплитудно-частотных характеристик. Метод параметрического синтеза.
учебное пособие [1,1 M], добавлен 19.11.2003Методы определения отклика пассивной линейной цепи на воздействие входного сигнала. Расчет входного сигнала. Определение дифференциального уравнения относительно отклика цепи по методу уравнений Кирхгофа. Расчет временных и частотных характеристик цепи.
курсовая работа [269,2 K], добавлен 06.06.2010Моделирование переходных процессов в элементарных звеньях радиотехнических цепей. Спектральные преобразования входных и выходных сигналов в элементарных звеньях радиотехнических цепей. Расчет и исследование электрических фильтров второго порядка.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 24.06.2013Понятие электрического фильтра и полосы пропускания. Активные RC-фильтры. Операторная передаточная функция активного четырехполюсника. Параметрический синтез фильтра. Расчет частотных и переходных характеристик фильтра. Анализ полученных результатов.
контрольная работа [393,4 K], добавлен 12.08.2010Изучение общей методики расчета линейной электрической цепи постоянного тока, содержащей независимый источник электродвижущей силы. Описательная характеристика разветвленных электрических цепей однофазного синусоидального и несинусоидального тока.
методичка [342,2 K], добавлен 01.12.2015Методы спектрального и корреляционного анализа сигналов и радиотехнических цепей. Расчет и графическое отображение характеристик непериодических и периодических видеосигналов и заданной цепи. Анализ сигналов на выходе заданной радиотехнической цепи.
курсовая работа [765,7 K], добавлен 10.05.2018Основные сведения из теории фильтрующих цепей, требования к электрическим характеристикам. Синтез пассивных и активных полосовых фильтров; этапы аппроксимации и реализации: расчёт амплитудного спектра радиоимпульсов и частотных характеристик фильтра.
курсовая работа [671,5 K], добавлен 04.11.2011Определение спектральным и временным методами отклика пассивной линейной цепи, к входу которой приложен входной сигнал. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики цепи. Расчет спектра отклика, временных характеристик. Параметры обобщенной схемы.
курсовая работа [272,1 K], добавлен 25.03.2010Определение отклика пассивной линейной электрической цепи на заданное воздействие временным и спектральным методом: разложение входного сигнала на гармоники, построение АЧС и ФЧС, расчет коэффициента передачи, расчет переходной и частотных характеристик.
курсовая работа [589,9 K], добавлен 31.12.2010Нахождение спектральной плотности одиночного видео- и радиоимпульса. Расчет радиосигнала с амплитудной модуляцией на входе цепи, выходного сигнала при несовпадении несущей и резонансной частот. Комплексный коэффициент передачи избирательной цепи.
курсовая работа [752,8 K], добавлен 08.06.2011Исследование и расчет цепей синусоидального и постоянного тока. Нахождение линейных однофазных цепей при несинусоидальном питающем напряжении. Исследование и применение методов расчета трехфазной цепи. Задача на определение параметров четырехполюсника.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.02.2013Общие сведения и классификация методов и приборов СВЧ цепей. Основные методы и средства измерений параметров СВЧ цепей. Обобщенная структурная схема измерителя (анализатора). Измерительные направленные ответвители. Скалярные анализаторы цепей.
реферат [82,7 K], добавлен 23.01.2009Рассмотрение принципиальной схемы ARC-цепи. Расчет нулей и полюсов коэффициента передачи по напряжению, построение графиков его амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик. Определение частотных и переходных характеристик выходного напряжения.
курсовая работа [310,2 K], добавлен 18.12.2011Исследование нагрузки линейной электрической цепи. Предполагаемый характер частотных характеристик на основе анализа схемы. Расчет резонансных частот и резонансных сопротивлений. Исследование параметров транзисторов с обобщенной и избирательной нагрузкой.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 17.11.2014
