Основные понятия теории электрических цепей: переходные процессы; интеграл Дюамеля; передаточные характеристики; дискретизация. Первый и второй законы коммутации. Классический метод расчета переходных процессов. Сопоставление дискретизированных сигналов.
1.4 Дискретизация3.4 ДискретизацияКоммутацией принято называть любое изменение параметров цепи 1)Первый закон коммутации связан с непрерывностью изменения магнитного поля катушки индуктивности WL = Li2/2 и гласит: в начальный момент t = 0 непосредственно после коммутации ток в индуктивности имеет то же значение, что и в момент t = 0-до коммутации и с этого момента плавно изменяется 2)Второй закон коммутации связан с непрерывностью изменения электрического поля емкости WC = Cu2/2; в начальный момент t = 0 непосредственно после коммутации напряжение на емкости имеет то же значение, что и в момент: t = 0-до коммутации и с этого момента плавно изменяется: Классический метод расчета переходных процессов Этапы расчета переходного процесса в цепи классическим методом: 1)Найти независимые начальные условия, то есть, напряжения на емкостях и токи на индуктивностях в момент начала переходного процесса.Основан на принципе суперпозиции, согласно которому отклик линейной пассивной системы на составной сигнал, равный сумме нескольких сигналов, представляет собой сумму откликов от каждого из слагаемых сигналов. Входной сигнал представляется в виде суммы (а общем случае бесконечной) стандартных сигналов, для которых отклик системы h(t), называемый переходной функцией, известен.Представляет собой дифференциальный оператор, выражающий связь между входом и выходом линейной стационарной системы. Зная входной сигнал системы и передаточную функцию, можно восстановить выходной сигнал. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) - функция, показывающая зависимость модуля некоторой комплекснозначной функции от частоты. Также может рассматриваться АЧХ других комплекснозначных функций частоты, например, спектральной плотности мощности сигнала. Если сигнал представляет импульсную характеристику линейной системы, то коэффициенты Z-преобразования показывают отклик системы на комплексные экспоненты, то есть на гармонические осцилляции с различными частотами и скоростями нарастания/затухания.Сигнал на выходе цепи найдем используя интеграл Дюамеля, если упростить, получим: , Модуль этого выражения - АЧХ: Рисунок 4: АЧХ цепи Для нахождения спектральной плотности входного и выходного сигналов представим входной сигнал в виде суммы простейших функций. Заменяя в последнем выражении p на iw, получаем спектральную плотность входного сигнала: Модуль этого выражения - амплитудная характеристика спектра входного сигнала, аргумент - фазовая характеристика. Характеристики выходного сигнала найдем используя характеристики цепи амплитудные и фазовые: Рисунок 6: АЧХ входного (сверху) и выходного (снизу) сигналов. По найденной переходной характеристике вычисляем импульсную характеристику цепи: Ранее вычисленная переходная характеристика цепи: =В качестве заключения к работе стоит отметить закрепление знаний полученных на курсе теории электрических цепей, их систематизацию.
План
Содержание
Введение
1. Краткие теоретические сведения
1.1 Переходные процессы
1.2 Интеграл Дюамеля
Вывод
В качестве заключения к работе стоит отметить закрепление знаний полученных на курсе теории электрических цепей, их систематизацию. В дополнение к этому в ходе работы активно использовался инструментарий Mathcad, что несомненно является большим плюсом для будущего инженера.
Список литературы
Введение
В основе развития систем связи лежат современные достижения многих наук и в первую очередь электротехники, радиотехники и электроники. Общим для этих наук является изучение электромагнитных процессов в электрических цепях с целью создания различных устройств для преобразования, передачи, обработки и хранения информации.
Современные системы и сети связи являются сложнейшими техническими сооружениями, сконцентрировавшими все самые последние достижения научно-технической революции в области радиотехники, электроники и вычислительной техники. Создание и эксплуатация подобных сетей требует подготовки качественно новых специалистов. Среди дисциплин, составляющих основу базовой подготовки специалистов в области связи, важнейшее место отводится курсу ОТЦ (Основы теории цепей). Содержание дисциплины составляют задачи анализа и синтеза линейных и нелинейных электрических цепей, изучение установившихся и переходных процессов, протекающих в устройствах. ОТЦ базируется на курсах математики, физики, технической электроники, вычислительной техники и является базовым для изучения последующих общетехнических и специальных дисциплин.
Курс теории электрических цепей включает в себя множество тем, изобилие формул, является довольно сложным предметом по причине трудности восприятия информации в виде схем, графиков. Данный курсовой проект включает в себя если не все, то большинство наиболее важных частей курса, начиная с методов анализа переходных процессов в цепи, и заканчивая построением дискретных цепей. Структура проекта такова, что множество шагов, сделанных в первой части (аналоговая схема) дублируются эквивалентными во второй части (дискретная), что позволяет контролировать правильность вычислений на протяжении всей работы.1. Бакалов В.П. Дмитриков В. Ф. Крук Б. И. "Основы теории цепей"
2. Методические указания к работе.
3. Конспект лекций по курсу теории электрических цепей.
А также программы: Инструментарий Mathcad - графики и расчеты
Инструментарий Compas - схемы и входной сигнал
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
