Теория электрических цепей. Вариант №3

В файле контрольная работа + 3 лабораторных
Контрольная:
Задача 1.1

Задача посвящена анализу переходного процесса в цепи первого порядка, содержащей резисторы, конденсатор или индуктивность. В момент времени t = 0 происходит переключение ключа К, в результате чего в цепи возникает переходной процесс.
1. Перерисуйте схему цепи (см. рис. 1.1) для Вашего варианта (таблица 1).
2. Выпишите числовые данные для Вашего варианта (таблица 2).
3. Рассчитайте все токи и напряжение на С или L в три момента времени t: 0-, 0+, ∞
4. Рассчитайте классическим методом переходный процесс в виде uc(t), i2(t),i3(t) в схемах 1 – 5 ul(t), i2(t),i3(t)в схемах 6 – 10. Проверьте правильность расчетов, выполненных в п. 4, путем сопоставления их с результатами расчетов в п. 3.
1. Перерисуйте схему цепи для Вашего варианта.

Задача 1.2

Задача посвящена временному и частотному (спектральному) методам расчета реакции цепей на сигналы произвольной формы. В качестве такого сигнала используется импульс прямоугольной формы (видеоимпульс).
Электрические схемы цепей (рис. 1.6) содержат емкости С или индуктивности L, а также сопротивления R. Для всех вариантов R2= 3R1 . В схемах, где имеется сопротивление R3 , его величина R3 =0.2R1 . Во всех схемах входным напряжением u1 (t) является прямоугольный импульс длительностью tu и амплитудой U1 .
1. Перерисуйте схему Вашего варианта (см. табл. 1 и рис. 1.6). Выпишите исходные данные Вашего варианта (таблица 4).
2. Рассчитайте переходную g2(t) и импульсную h2 (t) характеристики цепи по напряжению классическим или операторным методами (по выбору).
3. Рассчитайте реакцию цепи в виде выходного напряжений u2 (t) используя:
• интеграл Дюамеля;
• интеграл наложения.
4. Постройте временные диаграммы входного и выходного напряжений.
5. Рассчитайте комплексные спектральные плотности входного U1 и U2.
6. Рассчитайте и постройте графики модулей , и модуля комплексной передаточной функции цепи , как функций от циклической частоты f в диапазоне частот 0 -3 .
1. Перерисуйте схему Вашего варианта. Выпишите исходные данные Вашего варианта.

Лабораторная
Лабораторная работа No4
Исследование реактивных двухполюсников
 Теоретическое исследование
 Исследовать работу схемы реактивного двухполюсника, реализованного по 1-й форме Фостера (рисунок 4.1, а). Задать E = 1 В, R0 = 10 кОм, L1 = L2 = 1 мГн, C1 = 63,536 нФ, С2 = 15,831 нФ, С = (100+Nx5) нФ,
где N- номер варианта (последняя цифра пароля).
 В диапазоне частот 0,1 мГц – 80 кГц на частотах резонансов и по одной частоте между резонансами рассчитать входное сопротивление Zвх(f) и записать в таблицу 4.1 его значения.
     
Рассчитать параметры элементов обратного двухполюсника (рисунок 4.1, б) по формулам:
 Рассчитать входное сопротивление Zвх (f) обратного двухполюсника (рисунок 4.1, б) и записать в таблицу, аналогичную таблице 4.1.
 По результатам расчета построить в масштабе графики зависимости модуля входного сопротивления исходного и обратного реактивных двухполюсников от частоты и указать на них частоты резонансов напряжений и токов.

Лабораторная работа No5
Исследование пассивных четырехполюсников
3.1. Исследовать схему пассивного резистивного четырехполюсника (рисунок 5.1).
Задать Е = 10 В, f = 1 кГц, R1 = 100 Ом, R2 = 200 Ом, R3 = 300 Ом, R4 = (100 + Nx10) Ом,
где N – номер варианта (последняя цифра пароля).
 Определить А-параметры четырехполюсника, исходя из их физического смысла, создавая в схеме режимы холостого хода (ХХ) и короткого замыкания (КЗ).
 Параметры А11 и А21 можно определить в режиме ХХ (рисунок 5.1), зная заданное напряжение U1 на входных (1-1') и рассчитав напряжение U2 на выходных зажимах (2-2') четырехполюсника, а также входной ток I1

В результате в режиме ХХ параметры A11 и А21 четырехполюсника определяются по формулам:

 Параметры А12 и А22 можно определить в режиме КЗ. Для этого замкнуть зажимы 2-2' (рисунок 5.1) проводом и рассчитать напряжение на входе U1 (точки 1-1') ток I1 (на входе) и ток I2 (на выходе). Результаты измерений также записываются в таблицу 5.1. В результате в режиме КЗ определяются параметры А12 и А22:
Необходимо проверить правильность определения А-параметров, используя соотношение:
Если погрешность превышает 5%, то необходимо расчеты повторить вновь.
 По найденным А-параметрам рассчитать параметры холостого хода и короткого замыкания Z1х, Z1к, Z2х, Z2к, характеристические сопротивления Zс1, и Zс2 и собственное ослабление четырехполюсника Ас по
  Исследуйте рабочий режим работы четырехполюсника.
Для расчета рабочего ослабления задайте нагрузку со стороны генератора Zг в два раза меньше, чем ZC1 (рассогласование по входу), а нагрузку на выходе четырехполюсника Zн в 2 раза больше, чем Zc2 (рассогласование по выходу).
Приведите схему включения исходного четырехполюсника с нагрузками.

Рассчитайте рабочее ослабление четырехполюсника в режиме несогласованного включения
Ар=Ас +∆А1 +∆А2+∆А3,
где Ас – характеристическое ослабление четырехполюсника;
∆А1, ∆А2 – дополнительные ослабления из-за несогласованностей на входе и выходе четырехполюсника;
∆А3 – дополнительное ослабление за счет многократного отражения энергии от входных и выходных зажимов четырехполюсника.
Сделайте вывод о влиянии режима работы на величину ослабления А.



Лабораторная работа No 6
Исследование пассивных амплитудных корректоров

3.1 Задание 1
Нечетные варианты (номер варианта – 1,3,5,7,9 – определяется по последней цифре пароля)
По заданной функции ослабления цепи построить требуемую функцию ослабления амплитудного корректора, если А0=18+N×0,2 дБ, где N – номер варианта
3.2. Задание 2
Нечетные варианты (номер варианта – 1,3,5,7,9 – определяется по последней цифре пароля)
Определить максимально возможное ослабление корректора Ак max Качественно построить график ослабления искажающей цепи. Рассчитать значения R2, C2, L2, если R= 200+ N×10 Ом, где N –номер варианта.

В решении нужно привести условие задания, график, расчеты и пояснения.
3.3. Задание 3
Нечетные варианты (номер варианта – 1,3,5,7,9 – определяется по последней цифре пароля)

Построить схему амплитудного корректора и ожидаемую характеристику ослабления корректора, если
Рассчитать значения параметров элементов в поперечном плече корректора, если R= 200+ N×10 Ом, где N –номер варианта.
В решении нужно привести условие задания, схему корректора, характеристику ослабления, расчеты параметров элементов в поперечном плече корректора и пояснения.

Уважаемая А, Замечания: Ошибки в численных расчетах переходной характеристики и АЧХ цепи. Журавлева О.Б. - зачет
Лаб. 1-3 - Уважаемая А,
Замечание: Задание 3. На графике (рис. 6) должен быть еще один резонанс. Журавлева О.Б.- зачет