Определение функций электрической цепи

Содержание

Введение

1. Анализ нагрузочной цепи

1.1 Выражение входного сопротивления и коэффициента передачи по

напряжению

1.2 Проверка полученных выражений

1.3 Определение характера частотных характеристик нагрузочной

цепи

2. Анализ электрической цепи транзистора с нагрузкой

2.1 Характер АЧХ и значения ФЧХ коэффициента передачи

2.2 Составление матрицы проводимостей

2.3 Получение операторных выражений

2.4 Проверка выражений для входного сопротивления и коэффициента передачи транзистора

2.5 Нормировка элементов цепи и операторных выражений

2.6 Расчет нулей и полюсов

2.7 Вычисление АЧХ и ФЧХ на ПНЧ

2.8 Вычисление АЧХ и ФЧХ на основе операторных выражений

2.9 Расчет АЧХ и ФЧХ на ЭВМ

2.10 Построение частотных характеристик исследуемых функций

2.11 Расчет эквивалентной модели входного сопротивления

Выводы

Список литературы

Введение

2. Анализ электрической цепи транзистора с нагрузкой

На рисунке 2.1 изображена схема транзистора, включенного по схеме с общей базой с нагрузкой на выходе.

Рис. 2.1 Схему транзистора с нагрузкой.

2.1 Характер АЧХ и значения ФЧХ коэффициента передачи

Значение модуля коэффициента передачи транзистора с нагрузкой можно показать формулой: Так как мы исследуем транзистор до МГц, то не только зависит от частоты, но крутизна, а она с увеличением частоты убывает. Значит, качественный характер АЧХ коэффициента передачи транзистора похож на АЧХ входного сопротивления нагрузки, однако из-за уменьшения крутизны транзистора при высоких частотах неровности АЧХ коэффициента передачи менее выражены, чем неровности АЧХ входного сопротивления нагрузки. Цепь транзистора с нагрузкой, включенного по схеме с базой не является инвертирующей, значит, значение ФЧХ коэффициента передачи на постоянном токе не отличается от значения ФЧХ входного сопротивления нагрузки на постоянном токе, то есть.

2.2 Составление матрицы проводимости

Для схемы на рис.2.1 составим операторную схему замещения:

Для анализа электрической цепи транзистора с нагрузкой по методу узловых потенциалов составим матрицу проводимости. Матричное уравнение в канонической форме выглядит следующим образом:

где Y-матрица проводимости, U₁,U _2,U_3,U₄-соответствующие напряжения в узлах 1,2,3,4.

Исходя из схемы составляем матрица проводимости:

Коэффициент передачи цепи по напряжению

Входное сопротивление

Узловое напряжение k-того узла

-определитель матрицы [Y];

ik -алгебраическое дополнение элемента y _{i k} матрицы [Y];

i - номер узла к которому подключен источник J_i

k - номер узла, для которого вычисляется узловое напряжение;

где -определитель матрицы [Y];

2.3 Нормировка элементов цепи и операторных выражений

Пронормируем элементы цепи по частоте w₀ = w = 2f и сопротивлению R₀ =75 Ом. Запишем основные формулы, которые будем использовать при нормировке элементов цепи.

Используя эти формулы, пронормируем сопротивления, реактивные элементы цепи и занесем в таблицу.

Таблица 2.1

Нормированные значения цепи элементы

Пронормировав значение крутизны управляемого источника тока, получим S_H =

Также сделаем нормировку операторных выражений входного сопротивления () и коэффициента передачи.Учитывая,что для K_т^(н) (p) b и Z_Вх^(н) (p):

2.4 Расчет нулей и полюсов

Используя ЭВМ получим значения входного сопротивления Z_Вх^(Н)(р):

Нули:

Полюса:

Для коэффициента передачи транзистора К_Т^(Н)(р):

Нули:

Полюса:

Подставим нормированные функции входного сопротивления Z_Вх^(Н)(р) и коэффициента передачи транзистора К_Т^(Н)(р) в виде биноминальных произведений:

Карты нулей и полюсов для функций входного сопротивления Z_Вх^(Н)(р) и коэффициента передачи транзистора К_Т^(Н)(р) показаны на рис. и рис..Из-за большого разброса значений пришлось брать разные масштабы.

Вывод

В данной курсовой работе была исследована электрическая схема транзистора с нагрузкой.

Исследуя частотные характеристики цепи получили графики АЧХ и ФЧХ входного сопротивления Z_Вх^(Н)(р) и коэффициента передачи транзистора К_Т^(Н)(р) в диапазоне от 0 до ГГц.

В данной курсовой работе познакомились с матричным методом расчетных цепей.

Список литературы

1. Зернов И.В., Карпов В.Г. "Теория радиотехнических цепей". Энергия, 1965 г.

2. Попов В.П. "Основы теории цепей". Высшая школа, 1895 г.