регистрация /  вход

Анализ избирательных цепей в частотной и временной областях Определение отклика (стр. 1 из 2)

Министерство образования и науки Украины

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Кафедра основы радиотехники

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему:

«Анализ избирательных цепей в частотной и временной областях»

Вариант №45

Харьков 2009г.

РЕФЕРАТ

Курсовая работа: 16 c., содержит: 10 рис., 8 табл., 4 источника.

Объект исследования - пассивная линейная цепь первого порядка.

Цель работы - определить отклик пассивной линейной цепи, к входу которой приложен входной сигнал.

Метод исследования - отклик цепи следует определить спектральным и временным методами.

Расчет отклика в пассивной цепи находится двумя способами. Для расчета отклика спектральным способом входной сигнала разлаживается на гармоники, строятся АЧС и ФЧС и, рассчитав комплексный коэффициент передачи, находится выходные спектры. Для расчета отклика временным методом рассчитываются временные характеристики на периодическую последовательность прямоугольных импульсов.


СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Задание к курсовому проекту

1 Расчет спектра входного сигнала

2 Расчет отклика цепи частотным методом

3 Расчет частотных характеристик схемы (ФЧХ, АЧХ)

4 Расчет спектра отклика

5 Расчет отклика цепи спектральным методом

6 Расчет временных характеристик цепи

7 Расчет отклика с помощью переходной характеристики

Выводы по работе

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК


ВВЕДЕНИЕ

В инженерном образовании специалистов радиотехнического профиля весомое место отводится изучению фундаментальных дисциплин, что позволит будущим инженерам более глубоко овладеть профессиональными знаниями и навыками, прогрессивной техникой и технологиями. Дисциплина «Основы теории цепей» относится именно к таким фундаментальным дисциплинам. При изучении этого курса ставится задача овладеть методами описания сигналов и их преобразований в радиотехнических цепях и приобрести навыки по творческому использованию этих методов. Навыки, которые развиваются при выполнении курсовой работы, используют при изучении радиопринимающих, радиопередающих устройств и систем передачи информации.

Основной целью курсовой работы является закрепление и углубление знаний по вопросам спектральной теории сигналов, методики анализа частотных способностей линейных избирательных цепей и применение спектрального и временного методов к анализу прохождения сигналов через линейные избирательные цепи.


ЗАДАНИЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Исследуемая схема изображена на рис. 1, исходные данные в таб. 1.

Таблица 1 – Параметры обобщенной схемы

Возд. Откл. R1, Ом R2, Ом R3, Ом C, нФ Н τu = k · τ, k t1 q
U 1 Uc 60 15 30 300 5 5 6

Рисунок 1 – Анализируемая схема


1 Расчет спектра входного сигнала

Используя таблицу 1, представим параметры входного сигнала u1(t) табл. 1.1

Постоянная времени RC цепи имеет вид :

τ = Rэ·С (1.1)

где Rэкв – эквивалентное сопротивление цепи, при условии, что ёмкость замыкается, а источник напряжения размыкается. Тогда эквивалентное сопротивление имеет вид:

(1.2)

Тогда:

τ = 45 · 300 · 10-9 = 13,5 мкс;

τu = k· τ = 5 · 13,5 = 67,5 мкс;(1.3)

t1 = 27 мкс;

T = q · τu = 6 · 67,5 = 405 мкс;(1.4)

Временная диаграмма входного сигнала изображена на рис. 1.1

Таблица 1.1 – Параметры воздействия

Н, В t1 , мкс q T, мс
5 27 6 0,405

Значение Н – в вольтах, т.к. входной сигнал – напряжение. Временная диаграмма входного сигнала изображена на рис. 1.1


Рисунок 1.1 – Временная диаграмма входного сигнала

2 Расчет отклика цепи частотным методом

Определим амплитуды гармоник входного сигнала. Для прямоугольного импульса формула будет иметь вид:

(2.1)

Для n , при которых

> 0, ψ n = 0 ; для n , при которых
< 0, ψ n = π . Если Аn = 0 ,

ψ n – неопределенно. Ψ(n)вх =-(n*π)/15

Полученные амплитуды и фазы гармоник заносим в таблицу 2.1


Таблица 2.1 – Расчет спектра входного сигнала

n A(n) Ψ(n)вх рад
0 0 0
1 1.592 0.209
2 1.378 0.419
3 1.061 0.628
4 0.689 0.838
5 0.318 1.047
6 0 1.257
7 0.227 4.608
8 0.345 4.817
9 0.354 5.027
10 0.276 5.236
11 0.145 5.445
12 0 5.655

Спектральные диаграммы входного сигнала представлены на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 – Спектральные диаграммы входного сигнала


3 Расчет частотных характеристик схемы (ФЧХ, АЧХ)

Комплексный коэффициент передачи :

Тогда :

(3.1)

Из выражения (3.1) получим амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики цепи :


АЧХ - (3.2)


ФЧХ - (3.3)

Результаты расчета приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 – Результаты расчета частотных характеристик

ω = n ·3.142·105 , рад/сек n 0 1 2 3 4 5 6 7 8
|K(jωn)|, 10-3 См 22.2223 22.222 22.222 22.221 22.221 22.221 22.22 22.219 22.218
φ(ω), 10-3 рад 785 -554 -668 -707 -727 -738 -746 -752 -756

График АЧХ и ФЧХ расчитан по формулам (3.2) и (3.3) соответственно, приведен на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 – График АЧХ и ФЧХ цепи

4 Расчет спектра отклика

Для определения амплитуд гармоник отклика воспользуемся следующей формулой:

(4.1)

Начальные фазы находим по формуле:

(4.2)

Результаты расчетов приведены в таблице 4.1

Таблица 4.1 – Результаты расчета спектра отклика

ω =( 2*πn)/30, рад/сек n
, мВ
, рад
0 0 -
1 0.035 0.995
2 0.031 1.183
3 0.024 1.472
4 0.015 1.372
5 7.074*10-3 1.56
6 0 1.749
7 5.053*10-3 1.937
8 7.657*10-3 5.267
9 7.86*10-3 5.456
10 6.126*10-3 5.644
11 3.215*10-3 6.21
12 0 6.398

Спектральная диаграмма представлена на рисунке 4.1

Рисунок 4.1 – Спектральные диаграммы отклика

5 Расчет отклика цепи спектральным методом

Временная функция отклика для 8 гармоник имеет вид (5.1):

(5.1)

Таблица 5.1. - Мгновенные значения напряженияS ( t )

t, с 0 20 30 40 50 60
S(t), А 0.057 -0.023 0.02 -0.02 -001 0.06

По результатам расчетов и данных, приведенных в таблице 5.1, строится график зависимости I 1 ( t ) - график отклика, определенный спектральным методом для m гармоник


(m = 8 )

Рисунок 5.1 – Временная диаграмма отклика


Дарим 300 рублей на твой реферат!
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!
Мы дарим вам 300 рублей на первый заказ!