Расчет частотных и переходных характеристик линейных цепей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ

АЛЬМЕТЬЕВСКИЙ ФИЛИАЛ

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧЕРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Казанский национальный исследовательский технический университет

им. А.Н. Туполева-КАИ

РАСЧЕТ ЧАСТОТНЫХ И ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ

КУРСОВАЯ РАБОТА

По курсу Электротехника и  электроника

Вариант 8

Выполнил студент

Гр.24275

Руководитель Погодин Д.В.

АЛЬМЕТЬЕВСК 2016

Содержание

Задания……………………………………………………………………………….3

Задание 1. Расчет частотных характеристик электрической цепи……………….5

Задание 2. Расчет линейной цепи при импульсном воздействии………………...9

Задание3. Экспериментально, путем моделирования заданной цепи с помощьюпрограммы ElectronicsWorkbench (EWB), определить рассчитанные характеристики……………………………………………………………………..14

Список литературы…………………………………………………………………..17

ЗАДАНИЕ 1. Расчет частотных характеристик электрической цепи.        

        1.Для электрической цепи

[pic 1]

Расчитать:

а)Комплексную функцию входного сопротивления Zвх(jω), его амплитудно

частотную характеристику Zвх(ω) и фазово-частотную характеристику φz(ω);

        б)Комплексную функцию коэффицента передачи напряжения Кu(jω), его АЧХ Кu(ω) и ФЧХ φк(ω).

        2.Построить графики Zвх(jω), φz(ω),Кu(ω), φк(ω) при заданных элементах схемы в абсолютном и логаримическом маштабе оси частот.

        3.Построить годографы Zвх(jω), Кu(jω).

        4.Определить характерные частоты.

        5.Качественно объяснить ход построенных зависимостей.

ЗАДАНИЕ 2. Расчет линейной цепи при импульсном воздействии.

1.Для заданной электрической цепи рассчитать классическим и операторным методом переходную характеристику.

2.Построить график переходной характеристики.

3.Определить по графикам параметры переходной характеристики: постоянные времени tуст, время установления tуст(на уровне 0,9) и сравнить их с расчетными.

4.Качественно объяснить характер переходной характеристики.

ЗАДАНИЕ 3. Экспериментально, путем моделирования заданной цепи с помощью программы ElectronicsWorkbench(EWB), определить рассчитанные характеристики.

1.Составить схемы измерений частотных и переходных характеристик: Zвх(ω) и ϕz; K(ω); KU(ω) и φk(ω); h(t) с использованием приборов электронной виртуальной лабораторииElectronicsWorkbench(EWB).

2.Привести графики характеристик полученных в результате измерений.

3.Привести анализ соответствия результатов аналитического расчета и эксперимента.

ЗАДАНИЕ 1. Расчет частотных характеристик электрической цепи.

[pic 2]

Рисунок 1.1  Исследуемая электрическая схема.

[pic 3]

Рисунок 1.2 Комплексная схема замещения

Дано:

R1=1кОм;

R2=2кОм;

R3=2кОм;

C1=1мкФ;

На первом этапе преобразуем участок цепи, содержащий параллельное соединение элементов R2 и R3. Получим выражение для их комплексного сопротивления Z34=1/R2+1/R3: