Теория цепей

Warning: include(../mainmenu.ua.html): failed to open stream: No such file or directory in /data/www/personal/vk/tec/rgr2.html on line 54

Warning: include(): Failed opening '../mainmenu.ua.html' for inclusion (include_path='.:/usr/home/vk/public_html:/home/www/data/vk:/usr/home/vitya/public_html/php:/usr/local/lib/php:/home/www/data/vitya:/home/www/data/vk/php:/home/jail2/usr/local/share/pear') in /data/www/personal/vk/tec/rgr2.html on line 54

Расчетно-графическая работа #2

Расчетно-графическую работу выполняют по графику, который объявляется преподавателем, и аккуратно оформляют в ученической тетради. Все рисунки выполняются карандашом под линейку. Расчеты сопровождаются краткими комментариями и выводами по каждому пункту.
На титульном листе указывают название института, факультета, кафедры, на которой проводится обучение по изучаемой дисциплине, номер расчетно-графической работы, номер варианта, фамилию студен га, название академической группы, гол выполнения работы.
Каждый студент получает свой номер варианта N, который является ключом для выбора исходных данных по соответствующим таблицам.

Исходные данные:

  • Выбрать анализируемую схему из таблицы 1. Номер схемы N1 рассчитать по формуле:
    N1 = 1 + N mod 20;
  • номиналы компонентов анализируемой схемы определить по строке N2 таблицы 2:
    N2 = 1 + (N*N1) mod 9;
  • периодический негармонический сигнал Uвх(t) взять из таблицы 3. Номер сигнала N3 определяется по формуле:
    N3 = 1 + (N1+N2) mod 10.
Операционный усилитель считается совершенным, т.е. его входное сопротивление бесконечно велико, выходное сопротивление равно нулю, а значение коэффициента передачи напряжения К конечно и выбирается таким, чтобы схема была А-устойчивой. Входной и выходной полюсы операционного усилителя, не показанные на схеме, заземлены.

Задание

1. Выполнить анализ схемы методом переменных состояния.

1.1. Сформировать уравнения переменных состояния и выходное уравнение, представив схему как систему с многими сторонами.
1.2. Сформировать уравнения переменных состояния схемы и выходное уравнение с использованием фундаментального дерева. Сравнить с п. 1.1.
1.3. Определить и изобразить графически переходную характеристику схемы H(f). Чему равны постоянные времени схемы tmin и tmax?
1.4.Определить и изобразить графически импульсную характеристику схемы G(t). Проверить соотношение: G(f) = d/dt(H(t)).

2. Выполнить анализ установившегося режима схемы методом комплексных амплитуд.

Амплитуду А и начальную фазу у гармонического сигнала U(t) взять в строке N2 табл. 9.2. Период T гармонического сигнала выбрать в интервале (tmin; tmax).

2.1. Найти выходное напряжение Uвых(t). Напряжение Uвых(t) представить в форме комплексной амплитуды и во временной форме; изобразить комплексную амплитуду Uвых и напряжение Uвых(t) графически.
2.2. Представить схему, подключенную к источнику входного напряжения Uвх(t), в виде реактивного двухполюсника и определить параметры его схемной модели на частоте входного сигнала. Определить мощность, потребляемую двухполюсником. Параметры входного напряжения те же, что и в пункте 2.1.
2.3. Определить аналитически и изобразить графически амплитудный и фазовый спектры периодического негармонического напряжения Uвх(t) (см. таблицу 3, амплитуду напряжения А и период Т взять такими же, как и в п2.1).
2.4. По найденным четырем гармоникам построить график входного напряжения Uвх(t).

3. Выполнить анализ схемы в частотной области

3.1. Определить и изобразить графически амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики коэффициента передачи напряжения схемы.
3.2. Определить граничные частоты и полосу пропускания схемы.
3.3. Определить аналитически и изобразить графически амплитудный и фазовый спектры периодического негармонического напряжения Uвых(t) (Uвх(t) - см. п.2.3).
3.4. По найденным четырем гармоникам построить график выходного напряжения Uвых(t).

4. Выполнить анализ схемы операторным методом.

4.1. Определить в общем и численном виде операторную функцию передачи напряжения схемы.
4.2. Определить переходную и импульсную характеристики схемы. Сравнить с п.п. 1.3, 1.4.
4.3. Определить амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики схемы. Сравнить с п. 3.1.
4.4. Определить и построить реакцию схемы на напряжение в форме идеального прямоугольного импульса с амплитудой 2 вольта и длительностью 5tmax. где tmax - максимальная постоянная времени схемы.