Контрольная работа и Лабораторные работы №№4,5,6 по дисциплине: Теория электрических цепей. Вариант №02

1. Задача 3.1
1.1. Задание
Задача посвящена анализу переходного процесса в цепи первого порядка, содержащей резисторы, конденсатор или индуктивность. В момент времени t = 0 происходит переключение ключа K, в результате чего в цепи возникает переходной процесс.
1. Перерисуйте схему цепи (см. рисунок 1.1) для Вашего варианта (таблица 1.1).
2. Выпишите числовые данные для Вашего варианта (таблица 1.2).
3. Рассчитайте все токи и напряжение на C или L в три момента времени t: 0_-, 0_+ и ∞.
4. Рассчитайте классическим методом переходный процесс в виде u_C (t), i_2 (t), i_3 (t) в схемах 1 – 5, i_2 (t), i_3 (t), u_L (t) в схемах 6 – 10. Проверьте правильность расчетов, выполненных в п. 4, путем сопоставления их с результатами расчетов в п. 3.
5. Постройте графики переходных токов и напряжения, рассчитанных в п. 4. Определите длительность переходного процесса, соответствующую переходу цепи в установившееся состояние с погрешностью 5%.
6. Рассчитайте ток i_2 (t) операторным методом.

Варианты Номер схемы или задания
02 12 22 32 42 52 62 72 82 92 3

Варианты C, нф или L, мГн R_1, кОм R_2, кОм R_3, кОм E, В
От 00 до 09 20 2 2 2 10




2. Задача 3.2
2.1. Задание
Задача посвящена временному и частотному (спектральному) методам расчета реакции цепей на сигналы произвольной формы. В качестве такого сигнала используется импульс прямоугольной формы (видеоимпульс).
Электрическая схемы цепи (таблица 1.1, рисунок 2.1) содержит емкость C или индуктивность L, а также сопротивления. Для всех вариантов R_2=3R_1. В схемах, где имеется сопротивление R_3, его величина R_3=0,2R_1. Во всех схемах входным напряжением u_1 (t) является прямоугольный импульс длительностью t_и и амплитудой U_1.
1. Перерисуйте схему варианта (рисунок 2.1). Выпишите исходные данные варианта (таблица 2.1).


Варианты C, пф или
L, мкГн R_1, кОм t_и, нс U_1, В
От 00 до 09 20 1 30 3

U_1=3 В;
t_и=30 нс;
R_1=1 кОм;
R_2=3R_1=3 кОм;
R_3=0,2R_1=0,2 кОм;
L=20 мкГн=30·10^(-6) Гн.





Лабораторная работа No 1

Вариант 2

«Исследование реактивных двухполюсников»

 Цель работы: Исследование зависимости входного сопротивления реактивного двухполюсника от частоты.

 Подготовка к выполнению работы

При подготовке к работе необходимо изучить теорию реактивных двухполюсников, методы их анализа и синтеза (см. раздел «Теория» параграфы 4.5 и 16.6).

 Теоретическое исследование

  Исследовать работу схемы реактивного двухполюсника, реализованного по 1-й форме Фостера (рисунок 1.1, 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).


Рисунок 1.1 – Схемы реактивных двухполюсников

  Определить частоты резонансов напряжений и токов схемы 2-х полюсника (рис 1.1, а). Для определения резонансных частот необходимо рассчитать нули и полюсы выражения эквивалентного сопротивления схемы Zэкв.(jω).

Таблица 1.1 – Резонансные частоты 2-х полюсников
Вид схемы Резонансы напряжений Резонансы токов
 ωрез. , рад/с  , кГц
ωрез. , рад/с  , кГц

Схема а    
Схема б    
 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 1.2 его значения.

Таблица 1.2 – Частотная характеристика двухполюсника
f, кГц f1 f2 fрез1 f4 fрез2 f6 fрез3 f8 fрез 4 f10 f11
 0          80
Zвх           

 Записать выражение Zэкв.(jω) через резонансные частоты
 Рассчитать параметры элементов обратного двухполюсника (рисунок 1.1, б) по формулам:

〖L^/=C∙R_0^2 L〗_1^/=C_1∙R_0^2 〖 L〗_2^/=C_2∙R_0^2
     
C_1^/=L_1/(R_0^2 ) C_2^/=L_2/(R_0^2 )

 Рассчитать входное сопротивление Zвх.(f) обратного двухполюсника (рисунок 1.1, б) и записать в таблицу, аналогичную таблице 1.2.
 По результатам расчета построить в масштабе и с учетом знака реактивности графики зависимости входного сопротивления исходного и обратного реактивных двухполюсников от частоты и указать на них частоты резонансов напряжений и токов.



Лабораторная работа No 2

«ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНЫХ RC-ФИЛЬТРОВ»

1. Цель работы: исследование амплитудно-частотных характеристик фильтра нижних частот третьего порядка, реализованного на пассивных и активных RC-звеньях.

2. Подготовка к выполнению лабораторной работы

Изучить по учебной литературе теорию электрических фильтров и методику их синтеза (см. раздел «Теория», глава 17).

3. Теоретическое исследование

3.1. Осуществить синтез ARC-фильтра нижних частот в соответствии с исходными данными своего варианта (по последней цифре пароля) (табл. 2.1)

Лабораторная работа No 2

«ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНЫХ RC-ФИЛЬТРОВ»

1. Цель работы: исследование амплитудно-частотных характеристик фильтра нижних частот третьего порядка, реализованного на пассивных и активных RC-звеньях.

2. Подготовка к выполнению лабораторной работы

Изучить по учебной литературе теорию электрических фильтров и методику их синтеза (см. раздел «Теория», глава 17).

3. Теоретическое исследование

3.1. Осуществить синтез ARC-фильтра нижних частот в соответствии с исходными данными своего варианта (по последней цифре пароля) (табл. 2.1)



Вариант А, дБ  , дБ f2, кГц  f3, кГц
2  0,5 25  30  79



Лабораторная работа No 3

«Исследование пассивных амплитудных корректоров»

1. Цель работы: исследование частотной характеристики ослабления и структуры пассивного амплитудного корректора.

2. Подготовка к выполнению работы

При подготовке к работе изучить теорию амплитудных и фазовых корректоров, методы расчета параметров элементов и частотных характеристик (см. раздел «Теория», глава 18).

3. Теоретическое исследование

3.1 Задание 1

В) Если у вас последняя цифра пароля четная (0,2,4,6,8), то выполняете задание:

Известна требуемая характеристика ослабления амплитудного корректора Ак(f). Постройте зависимость ослабления цепи, если известно, что Аmax ц.= 13+N×0,2 дБ, где N – номер варианта
Таблица 3.2 – Ослабление корректора
f, кГц 0 5 10 15 20 25 30 35 40
Ак, дБ 0,6 2,5 5,2 7,2 8,4 9,2 9,6 10,2 10,4

В решении необходимо привести условия задания, графики и пояснения.



3.2. Задание 2

В) Если у вас последняя цифра пароля четная (0,2,4,6,8), то выполняете задание:
Определить максимально возможное ослабление корректора Акmax Качественно построить график ослабления искажающей цепи.

Рассчитать значения R2, C2, L2, если R = 200+ N×10 Ом, где N –номер варианта.

Рисунок 3.2 – Схема амплитудного корректора второго порядка

В решении необходимо привести условие задания, график, расчеты и пояснения.



3.3. Задание 3
В) Если у вас последняя цифра пароля четная (0,2,4,6,8), то выполняете задание:

Рисунок 3.4 – Схема поперечного плеча корректора

Построить схему амплитудного корректора и ожидаемую характеристику ослабления корректора, если
R2 = 40 Ом, L2 = 2 мГн, L4 = 4 мГн, С2 = 50 нФ, С4 = 100 нФ, L6 = 6 мГн.

Рассчитать значения параметров элементов в продольном 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 корректора и пояснения.

Оценка: Зачет
Дата оценки: 01.12.2021

Помогу с вашим вариантом, другой работой, дисциплиной или онлайн-тестом.
E-mail: sneroy20@gmail.com
E-mail: ego178@mail.ru