Основы автоматизированного проектирования электромеханических систем - Учебное пособие

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» Кафедра теоретических основ электротехникиРезонансом называется процесс вынужденных колебаний с такой частотой, при которой интенсивность колебаний максимальна. В пассивной электрической цепи, содержащей катушки индуктивности и конденсаторы, резонансом называется такой режим, при котором ее входное реактивное сопротивление или ее входная реактивная проводимость равна нулю. При резонансе ток на входе цепи, если он отличен от нуля, совпадает по фазе с напряжением. ? ? ?2?0 . (1.16) Полоса пропускания определяется из условия, что ток на частотах f1 и f2, ?? соответствующих границе полосы пропускания, уменьшается в 2 . Ток в неразветвленной части цепи и напряжение на параллельном контуре U при любой частоте определяются по формуламЧастота, разделяющая эти полосы, называется частотой среза. 2.1 приведены идеальные АЧХ фильтров низких частот (ФНЧ), фильтров верхних частот (ФВЧ), полосовых фильтров (ПФ) и полосно-заграждающих (режекторных) фильтров (ПЗФ). Оно позволяет определить полосу пропускания фильтра. Зависимость от частоты характеристического сопротивления фильтра можно определить из выражений для характеристических сопротивлений четырехполюсника: для Т-образного звена Для упрощения анализа фильтров предполагается, что активные потери элементов фильтра равны нулю, поэтому в полосе пропускания коэффициент затухания также строго равняется нулю, даже при каскадном включении нескольких звеньев.К безынерционным относятся элементы, для которых зависимость между как мгновенными, так и действующими значениями напряжения и тока является нелинейной. К инерционным относятся элементы, для которых зависимость между мгновенными значениями тока и напряжения линейна, а между действующими значениями напряжения и тока - нелинейна. Расчет законов изменения токов и напряжений в цепи может быть получен путем решения нелинейной системы интегродифференциальных уравнений, которая может быть записана только для мгновенных значений. Поскольку нелинейные интегродифференциальные уравнения не имеют решения в общем виде, то, как правило, используются частные методы расчета в зависимости от вида нелинейного дифференциального уравнения, причем эти методы чаще всего дают приближенное решение. Моментами коммутации для этой характеристики будут: 1) момент времени, при котором ток через диод падает до 0, диод запирается;Теоретический расчет исследуемых схем 1-го порядка.СХЕМЫ С ОПЕРАЦИОННЫМИ УСИЛИТЕЛЯМИ Цель работы: изучение схем с операционным усилителем.На выходе стоят два эмиттерных повторителя (Т7 и Т9), а транзистор Т8 осуществляет сдвиг уровня постоянного напряжения на выходе. Выбор номиналов корректирующих элементов зависит от реализуемого усиления, при этом операционный усилитель обладает различной полосой пропускания (рис. Фазовая характеристика каскада с граничной частотой 500 КГЦ показана на рис. В зависимости от амплитуды входного сигнала наблюдается изменение полосы частот, что проиллюстрировано на рис. Так, операционный усилитель можно применять в схеме инвертирующего усилителя (рис.Операционным усилителем (ОУ) принято называть усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и однотактным выходом, характеризующийся высоким коэффициентом усиления, а также большим входным и малым выходным сопротивлениями. Идеальным называется ОУ с входным сопротивлением для разностного сигнала RBX = ?, внутренним коэффициентом усиления напряжения КВ = ?и выходным сопротивлением RВЫХ = 0. Анализ схем включения операционного усилителя упрощается также и по-тому, что идеальный усилитель за счет бесконечно большого внутреннего коэффициента усиления и выходного сопротивления, равного нулю, развивает конечное напряжение на любой выходной нагрузке, отличной от нуля, при входном напряжении, равном нулю. Выходная цепь представлена выходным эквивалентным генератором, развивающим напряжение, пропорциональное внутреннему коэффициенту усиления кв и разности напряжений на неинвертирую-щем и инвертирующем входах. Так как выходное напряжение пропорционально входному току, а выходное сопротивление очень мало, схему называют преобразователем тока в напряжение.1. Цель работы. Теоретический расчет исследуемых схем. 1.Интегрирующее 2.Дифференцирующее Таблица 5.2 Н а з в а н и е з в е н а варианта интегрирующее дифференцирующее апериодическоеТам же приводится описание последовательности процессов создания моделей элементов и создания законченного пользовательского элемента. Разработать переключатель, переключающийся из положения 1 в положение 2 в момент времени TCOM (рис. Разработать библиотечный элемент, содержащий индуктивно связанные контуры (рис. Параметры контуров взять согласно варианту из лабораторной работы №1. Разработать библиотечный элемент, содержащий полосовой фильтр m-k-m.Условное графическое изображение элемента. Схема, содержащая библиотечный элемент. Графики работы схемы, содержащей библиотечный элемент.

1.4. Содержание отчета 1. Цель работы.

2. Теоретический расчет исследуемых схем. 3. Программа на ORCAD.

4. Результаты моделирования. 5. Выводы.

16

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ ТИПА «k»

Цель работы: экспериментальное исследование частотных характеристик реактивных электрических фильтров типа «k» нижних и верхних частот.

2.1. Теоретические сведения

37

Лабораторная работа № 4

СХЕМЫ С ОПЕРАЦИОННЫМИ УСИЛИТЕЛЯМИ Цель работы: изучение схем с операционным усилителем.