Электротехника, схемотехника и электроника 9 Вариант

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. 3.1) 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: t: , , ¥.
4. Рассчитайте классическим методом переходный процесс в виде , , в схемах 1 – 5, , , 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 операторным методом.

Задача:
Цепь содержит резисторы R1 = 2000 Ом, R2 = 2000 Ом, R3 = 2000 Ом, индуктивность L = 0,02 Гн и источник постоянного напряжения Е = 10 В.
В момент t = 0 происходит размыкание ключа К и в цепи возникает переходной процесс. Требуется: рассчитать основные характеристики процесса; получить выражения для токов i2(t), i3(t) и напряжения uL(t) классическим методом; построить графики указанных токов и напряжений; рассчитать ток i2(t) операторным методом.
Задача 2
Задача посвящена временному и частотному (спектральному) методам расчета реакции цепей на импульсный сигнал прямоугольной формы (видеоимпульс).
Электрические схемы цепей (рис. 3.6) содержат емкости С или индуктивности L, а также сопротивления R. Для всех вариантов . В схемах, где имеется сопротивление , его величина . Во всех схемах входным напряжением является прямоугольный импульс длительностью и амплитудой .
1. Перерисуйте схему Вашего варианта (см. табл. 1 и рис. 3.6). Выпишите исходные данные Вашего варианта (таблица 4).
2. Рассчитайте переходную и импульсную характеристики цепи по напряжению классическим или операторным методами (по выбору).
3. Рассчитайте реакцию цепи в виде выходного напряжений используя:
интеграл Дюамеля;
интеграл наложения.
4. Постройте временные диаграммы входного и выходного напряжений.
5. Рассчитайте комплексные спектральные плотности входного и выходного сигналов.
6. Рассчитайте и постройте графики модулей , и модуля комплексной передаточной функции цепи , как функций от циклической частоты f в диапазоне частот 0 - .

Задача:
Схема цепи, приведенная на рис. 3.6, содержит емкость C = 20 пФ, сопротивления R1 = 1000 Ом, R2 = 3R1 = 3000 Ом и R3 = 0,2R1 = 200 Ом. На входе цепи действует прямоугольный импульс (рис. 3.7) длительностью tu = 30 нс = 30•10-9 c и амплитудой U1 = 3 В. Выполнить расчеты в соответствии с заданием к задаче 3.2.