Xreferat.com » Рефераты по науке и технике » Основы теории цепей

Основы теории цепей

Министерство высшего и среднего специального образования Российской Федерации

Южноуральский Государственный Университет

Кафедра «цифровые радиотехнические системы»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по курсу:

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ

ЮУрГУ-К.200780.000 П3

Нормоконтролёр:                                          Руководитель

Коровин В.М.                                               Коровин В.М

«___»___________ 1999г.                            «___»___________ 1999г.

Автор проекта

Студент группы ПС-266

Суходоев Д.В.

«___»___________ 1999г.

Проект защищен с оценкой

______________________

«___»___________ 1999г.

Челябинск

1999г.

Южноуральский Государственный Университет Факультет: ПС

Кафедра: ЦРТС

Задание

по курсовой работе

студенту группы Суходоеву Дмитрию Владимировичу                        .

1) Тема  работы: Анализ линейной динамической цепи                        .

2) Срок сдачи работы: _______________________________________

3) Исходные данные к работе: ________________________________

R = 1 кОм;   Rн = 1 кОм;                                                                     .

С1 = 1,5774·10-9 Ф;  L1 = 0,6339·10-3 Гн;                                            .

С2 = 2,3663·10-9 Ф;  L1 = 0,4226·10-3 Гн;                                            .

4) Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень надлежащих разработке вопросов): 1) электрическая схема фильтра, система уравнений цепи; 2) комплексная функция передачи; 3) карта полюсов и нулей; 4) АЧХ, ФЧХ и импульсная характеристика                                                                                   .

5) Перечень графического материала: _________________________

________________________________________________________________________________________________________________

6) Консультанты по работе с указанием относящихся к ним разделов работы: _________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________

7) Дата выдачи задания: _____________________________________

________________________________________________________

Руководитель: Коровин В.М.                                    .

Задание принял к исполнению: ________________

Подпись студента: ___________________________

АННОТАЦИЯ

            Объем выполнения курсовой работы определен в учебном пособии [1].

Для выполнения работы был применен математический пакет MathCad v7.0 Pro © 1986-1997 by MathSoft, Inc, с его помощью было определено и построено: комплексная функция передачи цепи, карта полюсов и нулей, АЧХ, ФЧХ и импульсная характеристика.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………..5

1. Электрическая схема фильтра

Система уравнений цепи………………………………………..…..6

2. Определение комплексной функции передачи…...…………….…8

3. Карта полюсов и нулей………………………………...………..…..9

4. Графики АЧХ и ФЧХ…………………………………………..…..11

5. Импульсная характеристика цепи……………………...…………13

Заключение…………………………………………………………14

Литература………………………………………………………….15

Приложение 1………………………………………………………16

Приложение 2………………………………………………………17

ВВЕДЕНИЕ

При выполнении курсовой работы необходимо отразить следующие

пункты: построить электрическую схему фильтра, составить систему уравнений цепи в обычной и матричной формах, определить комплексную функцию передачи цепи, перейти к операторной функции передачи и построить карту полюсов и нулей, также необходимо построить АЧХ, ФЧХ и импульсную характеристику, и в заключении курсового проекта необходимо отразить все аспекты выполнения тех или иных задач и написать список литературы, которой пользовались при выполнении работы.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ФИЛЬТРА.

СИСТЕМА УРАВНЕНИЙ ЦЕПИ

            На рис.1 дана принципиальная электрическая схема фильтра, элементы  данной схемы занесены в таблицу 1.

Основы теории цепей

Рис.1 Электрическая схема фильтра.

Таблица 1.

Наименование Обозначение Значение
Э.Д.С (источник) e -
Сопротивление R 1 кОм
Индуктивность L1 0,6339·10-3 Гн
Конденсатор С1 1,5774·10-9 Ф
Индуктивность L2 0,4226·10-3 Гн
Конденсатор С2 2,3663·10-9 Ф

            По имеющейся схеме составим систему уравнений цепи в обычной (скалярной) и матричной формах, применяя метод узловых напряжений. В качестве базисного узла взят узел «0»:

X1 = j(xL1-xC1);   Y1 = 1/X1

© raVen design

Основы теории цепей

где:

G, Gн – активные проводимости;

Y, Y1, BC2, BL2, BC1, BL1 – реактивные комплексные проводимости;

U10, U20 – комплексные узловые напряжения соответствующих узлов;

J0 – комплексный ток задающего источника тока.

            По матрице Y- проводимостей можно написать систему уравнений в скалярной форме:

U10(G + Y1 + BC2 + BL2) + U20( - BC2 – BL2) = J0

U20(BC2 + BL2 + Gн) + U10( - BC2 – BL2) = 0

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ ФУНКЦИИ ПЕРЕДАЧИ ЦЕПИ

            Начертим схему цепи по которой можно определить коэффициент передачи и обозначим узлы:

Основы теории цепей

Рис.2 Схема фильтра.

            Воспользуемся упрощенным вариантом определения функции передачи обратимой цепи, где за основу примем диагональную матрицу собственных проводимостей узлов, умножив для удобства все ее элементы на частоту p:

Основы теории цепей


Основы теории цепей

- звездное число.

Основы теории цепей

Произведем нахождения дифференцируемой , это будет изоморфно диагональной матрице собственных проводимостей без первой строки.

© raVen design

Основы теории цепей


            Теперь определим древесное число:

Основы теории цепей

Основы теории цепей

Основы теории цепей

            Произведя аналогичные вычисления определим

Только вместо первой строчки вычеркнем четвертую:

Основы теории цепей

Древесное число:

Основы теории цепей

Основы теории цепей

Теперь запишем H41(p):

Основы теории цепей

Основы теории цепей


Сократим на p и получим следующее:

Основы теории цепей

Основы теории цепей

Основы теории цепей

Учитывая, что

Основы теории цепей

     и

Основы теории цепейПодставим все значения  элементов в формулу H41(p) получим выражение:

Теперь перейдем к нормированной частоте:

Основы теории цепей

© raVen design

3. КАРТА ПОЛЮСОВ И НУЛЕЙ

            По имеющейся формуле комплексной передачи цепи,

Основы теории цепей

Найдем полюса и нули.

Основы теории цепей            Для нахождения нулей воспользуемся уравнением:

Основы теории цепей
Решая это уравнение с получим нули:


Для нахождения полюсов воспользуемся уравнением:

Основы теории цепей

Основы теории цепейРешая это уравнение: получим полюса:

Теперь построим карту полюсов и нулей:

Основы теории цепей

© raVen design

4. ГРАФИКИ АЧХ и ФЧХ

Формула, по которой строится график АЧХ: Формула, по которой строится ФЧХ: Графики АЧХ и ФЧХ построены и изображены в Приложении 1.

По АЧХ определяем крутизну спада в полосе задержания сигнала:

S = 73,6 дб/окт, что равноценно S = 210 дб/дек.

По ФЧХ определяем групповое время задержки сигнала, причем в разных частях графика оно будет различное, поэтому найдем его в двух местах:

Основы теории цепей

Основы теории цепей

6. ИМПУЛЬСНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Импульсная характеристика представлена в Приложении 2.

Основы теории цепей

Основы теории цепей

Основы теории цепей

p к – полюса, которые были найдены ранее в главе 2.

Расчет и построение графика импульсной характеристики приведены в Приложении 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении курсовой работы было выявлено много различных принципов и особенностей цепи, в итоге мы имеем фильтр, которые настроен на определенную частоту f=106 Гц.

Данный фильтр может найти широкое применение из-за высокой крутизны среза в полосе задержания.

Были построены АЧХ, ФЧХ и импульсная характеристика этой цепи, по которым можно судить о принципах работы фильтра.

Также была построена карта полюсов и нулей по которой можно очень легко построить импульсную характеристику.

В настоящее время данный фильтр возможно применять с усилительными элементами (например транзисторы) при котором можно получить схемы и которые также применяются в различной радиомеханике.

И в заключении можно сказать что данный расчет фильтра по своему объему уступает другим расчетам при проектировании более сложной радиотехнической аппаратуры.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коровин В.М. Анализ линейных цепей с применением микрокалькуляторов: учебное пособие. - Челябинск: ЮурГУ, 1988. –37 с.

2. Матханов П.Н. Основы анализа электрических цепей. Линейные цепи: Учебник для электротехнических и радиотехничесикх специальностей ВУЗов. – 3-у издание, переработанной и дополненное. – Москва: Высшая школа, 1990 – с.92-392.

3. Общие требования к оформлению учебной документации. / под общей редакцией А.В.Миних и др. – Челябинск: ЮУрГУ. 1992. – 60 с.

© raVen design

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Основы теории цепей

© raVen design

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Основы теории цепей


© raVen design

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: