Характеристика четырехполюсника как части электросети. Анализ частотных и переходных характеристик. Этапы анализа переходных процессов операторным методом. Расчет частотных характеристик электрической цепи. Расчет линейной цепи при импульсном воздействии.
При низкой оригинальности работы "Расчет частотных (входных и передаточных) и переходных характеристик электрической цепи", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Работа по курсу «Электротехника и электроника» посвящена расчету частотных (входных и передаточных) и переходных характеристик электрической цепи. Анализ частотных характеристик осуществляется частотным методом, при котором электрическая цепь задается своими частотными характеристиками (АЧХ и ФЧХ), которые в большинстве практических случаев могут быть просто измерены или рассчитаны.В зависимости от числа выводов (полюсов) все цепи подразделяются на двухполюсники, четырехполюсники и многополюсники. Часть электрической цепи, рассматриваемая по отношению к любым двум парам ее выводов, называется четырехполюсником. Четырехполюсник называется активным, если он содержит внутри источники электрической энергии. При этом если эти источники являются независимыми, то в случае линейного четырехполюсника обязательным дополнительным условием активности четырехполюсника является наличие на одной или обеих парах его разомкнутых выводов напряжения, обусловленного источниками электрической энергии, находящимися внутри него, т.е. необходимо, чтобы действия этих источников не компенсировались взаимно внутри четырехполюсника. В случае, когда источники внутри четырехполюсника являются зависимыми, как это, например, имеет место в схемах замещения электронных ламп и транзисторов, то после отсоединения четырехполюсника от остальной части цепи напряжение на разомкнутых выводах его не обнаруживается.Входом мы будем называть пару зажимов (полюсов), к которым подключается каждый из независимых источников, задающих внешнее воздействие на цепь. Они характеризуют передачу сигналов через четырехполюсник со входа на выход, т.е. в прямом направлении: а) комплексный коэффициент передачи напряжения; Комплексная функция входного сопротивления, часто называемая просто входной функцией, зависит от двух реальных частотных характеристик: Модуль комплексной функции (длина вектора, изображающего комплексное число) называется частотной характеристикой полного входного сопротивления. Она показывает, как зависит от частоты разность фаз между входным напряжением и током: Комплексной передаточной функцией напряжения называют зависимость от частоты отношения комплексного гармонического напряжения на выходе к комплексному напряжению на входе четырехполюсника: Модуль этой функции называется амплитудно-частотной характеристикой. Аргумент комплексной передаточной функции: Называют фазочастотной характеристикой, она показывает, как зависит от частоты разность фаз выходного и входного напряжений четырехполюсника.В установившемся режиме токи и напряжения всех ветвей электрической цепи изменяются по периодическому закону или в частном случае сохраняют неизменные значения. Любое скачкообразное изменение в цепи, нарушающее установившийся режим, называется коммутацией. Если внешнее воздействие на цепь и после коммутации имеет периодический характер, то с течением времени цепь перейдет в новый установившийся режим. Законы коммутации: 1) в начальный момент времени после коммутации ток индуктивности сохраняет такое же значение, как и непосредственно перед коммутацией: , а затем плавно изменяется начиная с этого значения. 2) В начальный момент времени после коммутации напряжение на емкости сохраняет такое же значение, как и непосредственно перед коммутацией: , а затем плавно изменяется начиная с этого значения.Решение: От исходной цепи перейдем к ее комплексной схеме замещения: Входное сопротивление находим методом последовательных эквивалентных преобразований: Определим АЧХ и ФЧХ для Zвх(j?): АЧХ: Проведем расчет нулей и полюсов, т.е. при Рассчитаем комплексную функцию коэффициента передачи по напряжению: Определим АЧХ и ФЧХ для Ku(j?): АЧХ: Проведем расчет нулей и полюсов, т.е. при Используя MATHCAD, построим годографы Zвх(?), Ku(?): Для Zвх(?): Для Ku(?): Задание 1.4 A(Z(?)) B(Z(?)) ?1=471,4 рад/с 2,213*103 28,996 0 0 ?2=890,42 рад/с 2,353*103 72,709 2,000009*10-3 2,5*10-3;-2,5*10-3 ?3=1309,44 рад/с 1,766*103-67.532 2,000018*10-3 5*10-3;-5*10-3 ?4=1728,46 рад/с 1, 365*103-49.114 2,000027*10-3 6,5*10-3;-6,5*10-3 ?5=2147,48 рад/с 1,196*103-40.767 2,000036*10-3 8,2*10-3;-8,2*10-3 ?6=2566,5 рад/с 1,12*103-36.61 2,000045*10-3 0,0175;-0,0175 ?7=2985,52 рад/с 1,08*103-33.486 2,000055*10-3 0,022;-0,022 ?8=3404,54 рад/с 1,057*103-33.486 2,000064*10-3 0,031;-0,031 ?9=3823,56 рад/с 1,043*103-33.163 2,000073*10-3 0,036;-0,036 ?10=4242,64 рад/с 1,034*103-33.276 2,000082*10-3 0,043;-0,043 A(Ku(?)) B(Ku(?)) ?1=0 рад/с 0 90 0 0 ?2=471,4 рад/с 1,25*10-3 72-2,72727*10-4 5*10-4; 5,1*10-4 ?3=942,8 рад/с 2,5*10-3 54-5,45455*10-4 10,1*10-4; 11,2*10-4 ?4=1414,2 рад/с 5*10-3 36-8,18182*10-4 1,4*10-3; 1,9*10-3 ?5=1885,6 рад/с 7,5*10-3 18-1,09091*10-3 1,85*10-3; 2,72*10-3 ?6=2357,0 рад/с 12,5*10-3 0-1,36364*10-3 2,72*10-3; 3,74*10-3 ?7=2828,4 рад/с 7,5*10-3-18-1,63636*10-3 2,64*10-3 ?8=3299,8 рад/с 5*10-3-36-1, 90909*10-3 2,93*10-3 ?9=3771,2 рад/с 2,5*10-3-72-2,18182*10-3 3,36*10-3 ?10=4242,64 рад/с 1,25*10-3-90-2,45455*10-3 3,64*10-3Рассчитаем переходную характеристику для заданной цепи.
