Расчёт частотных и временных характеристик линейных цепей (стр. 1 из 4)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ
Харьковский государственный технический университет радиоэлектроники
Расчетно‑пояснительная записка
к курсовой работе
по курсу «Основы радиоэлектроники»
Тема: Расчёт частотных и временных характеристик линейных цепей
Вариант №34
| Выполнил: студент группы БЭА‑98‑1 Дмитренко С.Н. | Консультант: доц. Олейников А.Н. |
2000
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ | 3 |
| ЗАДАНИЕ | 4 |
| 1 РАСЧЁТ КОМПЛЕКСНОГО ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ | 5 |
| 1.1 Определение комплексного входного сопротивления цепи | 5 |
| 1.2 Определение активной составляющей комплексного входного сопротивления цепи | 6 |
| 1.3 Определение реактивной составляющей комплексного входного сопротивления цепи | 7 |
| 1.4 Определение модуля комплексного входного сопротивления цепи | 9 |
| 1.5 Определение аргумента комплексного входного сопротивления цепи | 10 |
| 2 РАСЧЁТ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕПИ | 12 |
| 2.1 Определение комплексного коэффициента передачи цепи | 12 |
| 2.2 Определение амплитудно-частотной характеристики цепи | 12 |
| 2.3 Определение фазочастотной характеристики цепи | 14 |
| 3 РАСЧЕТ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕПИ | 16 |
| 3.1 Определение переходной характеристики цепи | 16 |
| 3.2 Определение импульсной характеристики цепи | 19 |
| 3.3 Расчет отклика цепи на заданное воздействие методом интеграла Дюамеля | 22 |
| ВЫВОДЫ | 27 |
| СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ | 28 |
ВВЕДЕНИЕ
Знание фундаментальных базовых дисциплин в подготовке и формировании будущего инженера-конструктора весьма велико.
Дисциплина «Основы радиоэлектроники» (ОРЭ) относится к числу базовых дисциплин. При изучении данного курса приобретаются теоретические знания и практические навыки по использованию этих знаний для расчета конкретных электрических цепей.
Основная цель курсовой работы – закрепление и углубление знаний по следующим разделам курса ОРЭ:
расчет линейных электрических цепей при гармоническом воздействием методом комплексных амплитуд;
частотные характеристики линейных электрических цепей;
временные характеристики цепей;
методы анализа переходных процессов в линейных цепях (классический, интегралы наложения).
Курсовая работа закрепляет знания в соответствующей области, а тем у кого никаких знаний нет предлагается их получить практическим методом – решением поставленных задач.
ЗАДАНИЕ
Вариант № 34
| R1, Ом | 4,5 | t1, мкс | 30 |
| R2, Ом | 1590 | I1, А | 7 |
| R3, Ом | 1100 | ||
| L, мкГн | 43 | ||
| C, пФ | 18,8 | ||
| Реакция |  |
Задание:
1. Определить комплексное входное сопротивление цепи.
2. Найти модуль, аргумент, активную и реактивную составляющие комплексного сопротивления цепи.
3. Расчет и построение частотных зависимостей модуля, аргумента, активной и реактивной составляющих комплексного входного сопротивления.
4. Определить комплексный коэффициент передачи цепи, построить графики амплитудно-частотной (АЧХ) и фазочастотной (ФЧХ) характеристик.
5. Определить классическим методом переходную характеристику цепи и построить ее график.
6. Найти импульсную характеристику цепи и построить ее график.
7. Рассчитать отклик цепи на заданное воздействие и построить график отклика.
1 РАСЧЁТ КОМПЛЕКСНОГО ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ
1.1 Определение комплексного входного сопротивления цепи
(1)После подстановки числовых значений получим:
(2)1.2 Определение активной составляющей комплексного входного сопротивления цепи
Из (2) видно, что активная составляющая комплексного входного сопротивления цепи равна:
 | (3) |
Результаты расчётов приведены в таблице 1.1, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 1.1
| Таблица 1.1 | Зависимость активной составляющей от частоты |
| w, рад/c | R(w), Ом |
| 0 | 654.6858736 |
| 1*10^7 | 644.7488512 |
| 2*10^7 | 628.547516 |
| 3*10^7 | 640.8052093 |
| 4*10^7 | 711.6552945 |
| 5*10^7 | 835.0124845 |
| 6*10^7 | 975.66653 |
| 7*10^7 | 1103.2978887 |
| 8*10^7 | 1206.27837 |
| 9*10^7 | 1285.1867918 |
| 1*10^8 | 1344.7103773 |
| 1.1*10^8 | 1389.7224921 |
| 1.2*10^8 | 1424.132605 |
| 1.3*10^8 | 1450.8140349 |
| 1.4*10^8 | 1471.8158424 |
| 1.5*10^8 | 1488.5909995 |
| 1.6*10^8 | 1502.175626 |
| 1.7*10^8 | 1513.316686 |
| 1.8*10^8 | 1522.5598201 |
| 1.9*10^8 | 1530.3091743 |
| 2*10^8 | 1536.8682451 |
| 2.1*10^8 | 1542.4679891 |
| 2.2*10^8 | 1547.2863847 |
| 2.3*10^8 | 1551.4622108 |
| 2.4*10^8 | 1555.104878 |
| 2.5*10^8 | 1558.3015308 |
| 2.6*10^8 | 1561.1222429 |
| 2.7*10^8 | 1563.623861 |
| 2.8*10^8 | 1565.8528828 |
| 2.9*10^8 | 1567.8476326 |
| 3*10^8 | 1569.6399241 |
| 3.1*10^8 | 1571.2563425 |
| 3.2*10^8 | 1572.7192423 |
| 3.3*10^8 | 1574.04753 |
| 3.4*10^8 | 1575.2572835 |
| 3.5*10^8 | 1576.3622454 |
| 3.6*10^8 | 1577.3742185 |
| 3.7*10^8 | 1578.3033862 |
| 3.8*10^8 | 1579.1585717 |
| 3.9*10^8 | 1579.9474512 |
| 4*10^8 | 1580.676728 |
| 4.1*10^8 | 1581.3522774 |
| 4.2*10^8 | 1581.9792664 |
| 4.3*10^8 | 1582.5622541 |
| 4.4*10^8 | 1583.1052755 |
| 4.5*10^8 | 1583.6119126 |
| 4.6*10^8 | 1584.0853538 |
| 4.7*10^8 | 1584.5284451 |
| 4.8*10^8 | 1584.9437332 |
| 4.9*10^8 | 1585.3335025 |
| 5*10^8 | 1585.699807 |
 | 1594.5 |
Рисунок 1.1 ‑ Зависимость активной составляющей от частоты; размерность R(w) – Ом, w – рад/с
1.3 Определение реактивной составляющей комплексного входного сопротивления цепи
Из (2) видно, что реактивная составляющая комплексного входного сопротивления цепи равна:
 | (4) |
Результаты расчётов приведены в таблице 1.2, а кривая, построенная на основании результатов, имеет вид графика изображённого на рисунке 1.2
| Таблица 1.2 | Зависимость реактивной составляющей от частоты |
| w, рад/с | X(w), Ом |
| 0 | 0 |
| 2.5*10^7 | 246.0721781 |
| 7.5*10^7 | 621.5367231 |
| 1*10^8 | 537.3271164 |
| 1.5*10^8 | 383.2305778 |
| 1.75*10^8 | 331.4740341 |
| 2.25*10^8 | 259.7380449 |
| 2.5*10^8 | 234.1512213 |
| 3*10^8 | 195.4771722 |
| 3.25*10^8 | 180.5329631 |
| 3.5*10^8 | 167.7003466 |
| 3.75*10^8 | 156.564089 |
| 4*10^8 | 146.8103054 |
| 4.5*10^8 | 130.5374047 |
| 4.75*10^8 | 123.6804004 |
| 5*10^8 | 117.5068169 |
| 5.25*10^8 | 111.9195119 |
| 5.75*10^8 | 102.199084 |
| 6*10^8 | 97.9451927 |
| 6.5*10^8 | 90.4174982 |
| 6.75*10^8 | 87.071266 |
| 7.25*10^8 | 81.070308 |
| 7.5*10^8 | 78.3695601 |
| 8*10^8 | 73.4739969 |
| 8.25*10^8 | 71.2485584 |
| 8.75*10^8 | 67.1789125 |
| 9*10^8 | 65.313547 |
| 9.5*10^8 | 61.8771764 |
| 1*10^9 | 58.7842651 |
 | 0 |
