Курсовая работа (т): Схемные функции и частотные характеристики линейных электрических цепей

Определим качественный характер АЧХ и ФЧХ входной функции полной цепи по карте нулей и полюсов. Для этого представим, что частота w на ПНИ изменяется по мнимой оси.

Графики представлены на рис. 5.4.2 и 5.4.3.

Рисунок 5.4.2 - АЧХ входной функции для полной цепи на основе ПНИ

Рисунок 5.4.3 - ФЧХ входной функции для полной цепи на основе ПНИ

.4.2 Предполагаемый характер ЧХ для передаточной функции полной цепи

Рассчитаем нули и полюсы для передаточной функции полной модели:

Нули

Полюсы:

Масштабный коэффициент

Карта нулей и полюсов передаточной функции представлена на рис. 5.4.4.

Рисунок 5.4.4 - ПНИ передаточной функции полной модели для w=1

Цепь является устойчивой, если нули и полюсы входной функции и полюсы передаточной функции находятся в левой полуплоскости, т.е. являются полиномами Гурвица. Необходимые условия: 

) знаки всех слагаемых должны быть одинаковы;

) наличие всех степеней.

Для нашей входной функции эти условия выполнены.

Определим АЧХ и ФЧХ передаточной функции, используя полученную карту и соотношения:

АЧХ:  

ФЧХ:

) на частоте w=1:

) при wН = 1,4 (используя рис. 5.4.4):

) при w®0:

) при w = wР = 0.827:

) при w®¥:

Для расчетов используем ту же карту нулей и полюсов (рисунок 5.4.4), но все векторы от нулей и полюсов направим вверх, в бесконечность, параллельно мнимой оси координат, видно, что все модули равны бесконечности, а аргументы 900

АЧХ стремится к нулю, так как степень знаменателя выше.

Полученные результаты совпадают с результатами, полученными ранее.

5.5 Автоматизированный расчет ЧХ

Для расчета использована программа Electronics Workbench (ver. 5.12).

Модель полной цепи, собранная в программе Workbench представлена на рис. 5.5.1.

Рисунок 5.5.1 - Модель полной цепи, собранная в программе Electronics Workbench

Графики АЧХ и ФЧХ передаточной функции для полной цепи, полученные из данной программы представлены на рисунке

По показаниям боде-плоттера получим значения АЧХ и ФЧХ передаточной функции в интервале от 0 до 3ωp

АЧХ и ФЧХ входной функции

Рисунок 5.5.3- Модель полной цепи, собранная в программе Electronics Workbench для определения АЧХ и ФЧХ входной функции

.6 Представление входного сопротивления полной цепи последовательной и параллельной моделями на w=1,4

Найдем сопротивление полной цепи на заданной частоте. Для этого подставим во входную функцию цепи значение w=1,4, получим:

Последовательная модель:

Параллельная модель:

Заключение

В результате проведенной работы было проведено исследование транзистора с избирательной нагрузкой. Были определены АЧХ и ФЧХ входной и передаточной функции полной цепи, АЧХ и ФЧХ входной функции нагрузки, определены численные значения ЧХ в заданных точках. Были построены карты нулей и полюсов для входной функции нагрузки, для входной и передаточной функции полной цепи. Произведен автоматизированный расчет цепи.

Были закреплены навыки по реализации метода МУП, определению схемных функций цепи, построению карты нулей и полюсов.

Было установлено, что определение предполагаемого характера ЧХ непосредственно перед началом расчета помогает избежать ошибок, предоставляя возможность проверки полученных выражений. Также оказалось, что предварительный анализ схемы позволяет иногда упростить ее для определенного диапазона частот и получить довольно точные значения ЧХ, не прибегая к сложным расчетам.

Список использованной литературы

1.   Мельникова И.В., Тельпуховская Л. И. Основы теории цепей Ч2. - Томск.: ТМЦДО 2002.

2.      Лосев А.К. Теория линейных электрических цепей. - Москва, Высш. Шк., 1987

.        Мельникова И.В., Тельпуховская Л. И. Схемные функции. Методические указания по выполнению курсовой работы. - Томск.: ТМЦДО 2002.

.        Попов. В.П. Основы теории цепей: Учебник для вузов. - 3-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2000

.        Чернышев А.А. Общие требования и правила оформления. - ТУСУР 2003.