Расчет электрических цепей, содержащих четырехполюсники и управляемые источники

Кафедра теоретических основ электротехники

Выполнил:

студент группы ПЭ-227

Принял:

Преподаватель Заико А. И.

УФА 2007

Задание на курсовую работу

и активного четырёхполюсника (усилителя) В (рис 1.3).

Рис. 1.3

2) Записать выражения для А-параметров пассивного четырёхполюсника в функции частоты. Рассчитать эти параметры на заданной частоте f. Проверить принцип взаимности.

3) Рассчитать А-параметры усилителя, используя линейную схему замещения с зависимыми источниками (рис. 1.3).

4) Рассчитать А-параметры каскадного соединения пассивного и активного четырёхполюсников (рис. 1.1).

5) Определить входное сопротивление R_{вх. А} усилителя, нагруженного на резистор R_н. Расчёт выполнить двумя способами:

a) Путём вычисления отношения напряжения к току на входе усилителя по схеме замещения, представленной на рис. 2.4;

b) Через А-параметры усилителя.

6) Найти коэффициент передачи по напряжению К_П пассивного четырёхполюсника, нагруженного на сопротивление R_{вх. А}.

7) Найти коэффициент передачи по напряжению К_А активного четырёхполюсника (усилителя), нагруженного на сопротивление R_н.

8) Найти коэффициент передачи по напряжению К каскадного соединения четырёхполюсников двумя способами:

a) По А-параметрам каскадного соединения четырёхполюсников с активной нагрузкой;

b) По коэффициентам передачи К_П и К_А четырёхполюсников.

9) Рассчитать комплексную частотную характеристику (КЧХ) по напряжению

.

для пассивного четырёхполюсника, нагруженного на сопротивление R_{вх. А}.

10) Рассчитать КЧХ по напряжению каскадного соединения пассивного и активного четырёхполюсников:

.

11) Построить частотные характеристики АЧХ - и ФЧХ - в одной системе координат. Сделать вывод о фильтрующих свойствах цепи, приняв за полосу прозрачности диапазон частот, в котором , где К_max - максимальное значение модуля коэффициента передачи по напряжению цепи.

12) Составить схему для расчёта переходного процесса, возникающего при подключении синусоидального источника ЭДС

к R-C цепи (рис. 1.2), нагруженной на сопротивление R_{вх. А}. Переходной процесс рассчитать на частоте .

Найти напряжение U_вых(t) на резисторе R_н в переходном режиме. Построить на одном графике напряжение входного и выходного сигналов в зависимости от времени.

1. В соответствии с вариантом задания построить схемы пассивного четырёхполюсника и активного четырёхполюсника (усилителя)

РИС. 2

R₀ = 1 * 10³ Ом

R₂ = 4 * 10³ Ом

C₂ = 0,5 * 10^-6 Ф

R₃ = 10,5* 10³ Ом

C₃ = 0,3 * 10^-6 Ф

активного четырёхполюсника:

РИС. 3

2. Записать выражения для А-параметров пассивного четырёхполюсника в функции частоты. Рассчитать эти параметры на заданной частоте f. Проверить принцип взаимности

Проверим принцип взаимности:

A'D' - B'C' = (1.539-0.062i)·(1) - (4.712*10^-5+4.762i*10^-5)·(5000-6366i) = 1

Принцип взаимности выполняется

3. Рассчитать А-параметры усилителя, используя линейную схему замещения с зависимыми источниками

РИС. 4

h11=10³; h12=10^-4; h21=5*(n+10)=105; h22=10^-4; Ra=11

Согласно рисунку необходимо составить систему уравнений:

U₁ = AU₂ + BI₂;

I₁ = CU₂ + DI₂.

Приведем систему к следующему виду:

4. Рассчитать А-параметры каскадного соединения пассивного и активного четырёхполюсников

5. Определить входное сопротивление R_{вх. А} усилителя, нагруженного на резистор R_н. Расчёт выполнить двумя способами

a) Путём вычисления отношения напряжения к току на входе усилителя по схеме замещения, представленной на рис. 4;

Через А-параметры усилителя.

а) через А-параметры:

R_вх=1867.01503 Ом

б) по законам Кирхгофа:

U₁=h₁₁•I₁+h₁₂•U_К+I₃•R_а,

U₂=U_К+I₃•R_а,

Учитывая, что U₂=I₂R_н выразим U₁ через I₁, получим:

U₁=I₁•

R_a²•h₂₂-R_a•h₂₁+R_a•h₁₂+h₁₂•h₂₁•(R_н+R_a)

1+h₂₂•(R_a+R_н)

т.к. R_вх=U₁ / I₁, следовательно:

R_вх=

R_a²•h₂₂-R_a•h₂₁+R_a•h₁₂+h₁₂•h₂₁•(R_н+R_a)

=1867.01503 Ом

1+h₂₂•(R_a+R_н)

6. Найти коэффициент передачи по напряжению К_П пассивного четырёхполюсника, нагруженного на сопротивление R_вх.

7. Найти коэффициент передачи по напряжению К_А активного четырёхполюсника (усилителя), нагруженного на сопротивление R_н

8. Найти коэффициент передачи по напряжению К каскадного соединения четырёхполюсников двумя способами

а)По А-параметрам каскадного соединения четырёхполюсников с активной нагрузкой;

б)По коэффициентам передачи К_П и К_А четырёхполюсников.

сначала определим коэффициент передачи по напряжения через А-параметры:

а) по А-параметрам каскадного соединения четырехполюсников с активной нагрузкой:

б) по коэффициентам передачи К_А и К_П четырехполюсников:

9. Рассчитать комплексную частотную характеристику (КЧХ) по напряжению

10. Рассчитать КЧХ по напряженю каскадного соединения пассивного и активного четырёхполюсников