Электротехника и электроника: Электротехника

Содержание:
ЗАДАНИЕ 1. Расчет частотных характеристик электрической цепи 2
1.1. а) Расчет функции входного сопротивления в комплексной форме. 3
1.1.б) Расчет комплексной функции коэффициента передачи напряжения 4
1.2. Построение графиков частотных характеристик. 5
1.3. Построение годографов частотных зависимостей входного сопротивления цепи и коэффициента передачи по напряжению. 10
1.4. Расчет граничных частот четырехполюсника. 11
1.5.Выводы по результатам проведенных расчетов. 12
ЗАДАНИЕ 2. Расчет линейной цепи при импульсном воздействии. 13
2.1. Расчет классическим и операторным методами. 13
2.2. Построение графика переходной характеристики. 17
2.3. Определение параметров передаточной функции 17
2.4. Выводы по результатам проведенных расчетов 18
ЗАДАНИЕ 3. Моделирование заданной цепи с помощью программы Electronics Workbench (EWB). 18
3.1. Моделирование заданной схемы в программе Electronics Workbench (EWB). 19
3.2. Графики частотных характеристик в программе Electronics Workbench (EWB). 24
3.3. Сравнение характеристик, полученных в результате теоретического расчета и электронного моделирования. 24
Список литературы 25

Полностью все переходные процессы в заданной цепи протекают за время, равное 13.1 мс. Это время определяется меньшей по модулю постоянной переходного процесса .
Задание 3. Экспериментально, путем моделирования заданной цепи с помощью программы Electronics Workbench (EWB), определить рассчитанные характеристики.
1.Составить схемы измерений частотных и переходных характеристик: ZВХ(() и (z(((; KU(ω) и φk (ω); h(t) с использованием приборов электронной виртуальной лаборатории Electronics Workbench (EWB).
2.Привести графики характеристик полученных в результате измерений.
3.Привести анализ соответствия результатов аналитического расчета и эксперимента.
3.1. Производим моделирование заданной схемы в программе Electronics Workbench (EWB).
Собираем соответствующий схемы и с помощью плоттера Боде получаем графики соответствующих характеристик (см. рисунки 3.1.-3.6.)
График переходной характеристики получаем с помощью виртуального осциллографа (см. рисунки 3.7-3.8).
Рис. 3.1. Схема измерения частотной характеристики ZВХ(()
Рис. 3.2. Схема измерения частотной характеристики (z(((
Рис.3.3. Графики частотных характеристик параметров входного сопротивления
Рис. 3.4. Схема измерения частотной характеристики KU(ω)
Рис. 3.5. Схема измерения частотной характеристики φk (ω)
Рис.3.6. Графики частотных характеристик параметров коэффициента передачи по напряжению.
Рис. 3.7. Схема измерения переходной характеристики h(t)
Рис.3.8. Осциллограммы напряжений на входе (красный цвет) и выходе (синий цвет) напряжений цепи при единичном входном напряжении на входе
3.2. Графики соответствующих характеристик приведены на рисунках:
3.3. – частотные характеристики входного сопротивления.
3.6. – частотные характеристики коэффициента передачи по напряжению
3.8. – осциллограмма выходного напряжения при подаче на вход единичного импульса напряжения.
3.3. В качестве анализа производим сравнение характеристик, полученных в результате теоретического расчета и электронного моделирования.
Графики частотных зависимостей входного сопротивления приведены на рисунках 1.3, 1.4 (теоретический расчет) и рисунке 3.3. Как видно из сравнения эти графики абсолютно идентичны как по общему виду, так и по расчетным параметрам.
Графики частотных зависимостей коэффициента передачи по напряжению приведены на рисунках 1.5, 1.6 (теоретический расчет) и рисунке 3.6. Как видно из сравнения эти графики абсолютно идентичны как по общему виду, так и по расчетным параметрам.
Графики переходной функции выходного напряжения приведены на рисунках 2.3. (теоретический расчет) и рисунке 3.8. Как видно из сравнения эти графики абсолютно идентичны как по общему виду, так и по расчетным параметрам.
Список литературы
Попов В. П. Основы теории цепей. – М.: Высшая школа, 2000.
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа, 1999
Каяцкас А. А. Основы радиоэлектроники. - М., Высшая школа, 1988.
Диткин В. А., Прудников А. П. Справочник по операционному исчислению. –М.: Высш. шк., 1965
Бирюков В. Н. Попов В. П. Семенцова В. И. Сборник задач по теории цепей. – М.: Высшая школа, 1998.
Крылов В.В. Корсаков С. Я. Основы теории цепей для системотехников. Уч. пособие. – М.: Высшая школа, 1990.
Шебес М. Р. Задачник по теории линейных электрических цепей. - М.: Высшая школа, 1990
Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. - М.: Солон-Р, 2000
9. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Практикум на Electronics Workbench. В 2-х томах. Под ред. Д. И. Панфилова. - М.: Додэко, 2000.
1