Xreferat.com » Рефераты по физике » Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Оглавление


Введение

1. Задание

2. Определение комплексного коэффициента передачи напряжения; расчет и построение графиков АЧХ и ФЧХ

4. Определение параметров электрической цепи как четырехполюсника для средней частоты

5. Расчет характеристических параметров электрической цепи

6. Подбор электрической линии для передачи энергии четырехполюснику по его характеристическим параметрам

7. Распределение напряжения вдоль линии при ее нагрузке на четырехполюсник

8. Рабочее затухание канала связи, состоящего из линии и четырехполюсника

Заключение


Введение


В данной работе произведен теоретический расчёт линейной электрической цепи железнодорожной телемеханики и связи.

Реальная электрическая цепь связи является сложной структурой, состоящей из большого числа устройств, передающих, распределяющих, преобразующих электрическую и другие виды энергии. При расчетах реальные электрические цепи заменяют эквивалентными схемами, в которых реальные устройства заменены совокупностью идеальных (т.е. обладающих одним свойством) элементов, что упрощает расчеты.

Задачей теории линейных электрических цепей является изучение совместного действия всех образующих цепь элементов общими методами независимо от физических процессов, определяющих их работу.

Целью курсовой работы является овладение приемами определения комплексного коэффициента передачи напряжения пассивной электрической цепи, построения зависимостей АЧХ И ФЧХ, расчета характеристических параметров цепи, подбора электрической линии для передачи энергии к четырехполюснику (четырехполюсника к линии), расчета распределения напряжения вдоль линии и определения рабочего затухания канала связи.

1. Задание


Для пассивной линейной электрической цепи определить комплексный коэффициент передачи напряжения; рассчитать и построить графики АЧХ и ФЧХ цепи.

Определить параметры электрической цепи как четырехполюсника, для средней частоты выбранного диапазона.

Рассчитать характеристические параметры электрической цени на той же частоте.

Подобрать электрическую линию для передачи энергии к четырехполюснику по его характеристическим параметрам ( Zx; Г=a+jb ); длина l линии выбирается из условия передачи.

Рассчитать и построить распределение напряжения вдоль линии при ее нагрузке на четырехполюсник.

Определить рабочее затухание канала связи, состоящего из линии и четырехполюсника при заданных Zг и Zн.


Схема:


Расчет линейной электрической цепи

R2=0.82 кОм U=5 В

R3=0.42 кОм Zг=1.2 кОм

R5=1.3 кОм jг=30°

R6=0.47 кОм

R7=2.7 кОм

C=0.81*10-9 Ф

L=100 мГн

Коэффициенты четырехполюсника – A


2. Определение комплексного коэффициента передачи напряжения; расчет и построение графиков АЧХ и ФЧХ


Расчет линейной электрической цепи


Расчет линейной электрической цепи Выберем Расчет линейной электрической цепи В.

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи Расчет линейной электрической цепи


m и n – соответственно номера строки и столбца элемента матрицы узловых проводимостей имеющего индексы искомых потенциалов ( -Yae ).

x и y – то же, для узловой проводимости входного узла ( Ya ).

Mmn и Mxy – миноры элементов -Yae и Ya.


Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепиРасчет линейной электрической цепи


Проверим формулу комплексного коэффициента передачи на двух частотах w=0 и w=Ґ.

w=0, XL®0, XC®Ґ


Расчет линейной электрической цепи


По закону Ома:


Расчет линейной электрической цепи


Расчет линейной электрической цепи


По полученной формуле коэффициента передачи:


Расчет линейной электрической цепи


w=Ґ, XL®Ґ, XC®0


Расчет линейной электрической цепи


По закону Ома:


Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи Ом

Расчет линейной электрической цепи Ом

Расчет линейной электрической цепи


По полученной формуле коэффициента передачи:


Расчет линейной электрической цепи


Амплитудно-частотная характеристика


Расчет линейной электрической цепи

Фазо-частотная характеристика

Расчет линейной электрической цепи


4. Определение параметров электрической цепи как четырехполюсника для средней частоты


Расчет линейной электрической цепи


Представим схему в виде соединения 3-х четырехполюсников:


Расчет линейной электрической цепи


Расчет параметров каждого четырехполюсника в отдельности:


I. Одноэлементный последовательный:


Расчет линейной электрической цепи


Расчет линейной электрической цепи кОм

Расчет линейной электрической цепи


II. Г – образный с Т – входом:


Расчет линейной электрической цепи


Расчет линейной электрической цепи Расчет линейной электрической цепи кОм Расчет линейной электрической цепи Гн

Расчет линейной электрической цепи


III. Т – образный:


Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи кОм Расчет линейной электрической цепи кОм Расчет линейной электрической цепи Ф Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи


А – параметры каскадного соединения II и III четырехполюсников:


Расчет линейной электрической цепиРасчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи


Для расчета соединения ( I ) четырехполюсника с ( II-III ) четырехполюсником перейдем от А - параметров к Y - параметрам:


Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепиРасчет линейной электрической цепи


Перейдем от Y – параметров к А – параметрам:


Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи


Произведем проверку:


Расчет линейной электрической цепи


5. Расчет характеристических параметров электрической цепи


Характеристические параметры эл. цепи найдем по известным А – параметрам:


Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи


6. Подбор электрической линии для передачи энергии четырехполюснику по его характеристическим параметрам


Схема замещения линии:


Расчет линейной электрической цепи


Расчет линейной электрической цепи


Для наилучшего согласования линии и четырехполюсника необходимо чтобы Расчет линейной электрической цепи


Расчет линейной электрической цепи


Расчет линейной электрической цепи


Расчет ZВ для разных типов линии:

Кабельная медная.


Расчет линейной электрической цепиОм/км

Расчет линейной электрической цепиГн/км

Расчет линейной электрической цепиСм/км

Расчет линейной электрической цепиФ/км

Расчет линейной электрической цепи Расчет линейной электрической цепи


Воздушная стальная.


Расчет линейной электрической цепиОм/км

Расчет линейной электрической цепиГн/км

Расчет линейной электрической цепиСм/км

Расчет линейной электрической цепиФ/км

Расчет линейной электрической цепи Расчет линейной электрической цепи


Воздушная медная.


Расчет линейной электрической цепиОм/км

Расчет линейной электрической цепиГн/км

Расчет линейной электрической цепиСм/км

Расчет линейной электрической цепиФ/км

Расчет линейной электрической цепи Расчет линейной электрической цепи


Ближе всего по волновому сопротивлению подходит стальная воздушная линия. Найдем длину линии.


Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи


Из условияРасчет линейной электрической цепи, где А – характеристическое затухание.


Расчет линейной электрической цепикм


7. Распределение напряжения вдоль линии при ее нагрузке на четырехполюсник


Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи


График изменения амплитуды напряжения вдоль линии:


Расчет линейной электрической цепи


Данный вид графика объясняется тем что длина линии в несколько раз меньше длины волны. Если бы длина линии составляла 20 км. то график имел бы вид:


Расчет линейной электрической цепи


График изменения фазы напряжения вдоль линии:


Расчет линейной электрической цепи


8. Рабочее затухание канала связи, состоящего из линии и четырехполюсника


Расчет линейной электрической цепи


Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи


А – параметры линии:


Расчет линейной электрической цепи


A – параметры соединения линии с четырехполюсником:


Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепиРасчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепиРасчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи

Расчет линейной электрической цепиРасчет линейной электрической цепи

Заключение


Выполнив курсовую работу я ознакомился с основными методами расчета электрических цепей с сосредоточенными и с распределенными параметрами, научился находить их характеристические сопротивления и волновые параметры, постоянные передачи и коэффициенты передачи напряжения. Овладел навыками построения амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик, и определения рабочего затухания канала связи.

Одним из важнейших условий построения каналов связи является согласование нагрузок с источниками сигналов для получения максимальной мощности в нагрузке.

Все расчеты и построение графиков в курсовой работе выполнялись с помощью программного пакета MATHCAD 7.0 Pro.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: