Реферат: Анализ линейной стационарной цепи - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Анализ линейной стационарной цепи

Банк рефератов / Экономика и финансы

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 725 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Министерство образования Российской Федерации

Уральский Государственный Технический Университет - УПИ

Кафедра "ТОР"













Курсовая работа

по РТЦС


АНАЛИЗ ЛИНЕЙНОЙ СТАЦИОНАРНОЙ ЦЕПИ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА



200800 000000 013 ПЗ










Задание на проектирование

  1. Найти операторный коэффициент передачи цепи по напряжению и записать его в виде отношения двух полиномов:

  2. Записать комплексную частотную характеристику цепи K (j ) и соответствующие ей амплитудно-частотную K () и фазочастотную  () характеристики.

  3. По найденным аналитическим выражениям рассчитать и построить графики частотных характеристик цепи для двух значений коэффициента усиления ОУ 1 и 2. Оценить погрешность АЧХ и ФЧХ по формуле.

  1. Определить импульсную h(t) и переходную g(t) характеристики цепи.

  2. Рассчитать и построить графики этих характеристик для двух значений изменяемого параметра 1 и 2,. В каждом случае оценить постоянную времени 1 и 2 исследуемой цепи. Постоянная времени цепи равна модулю обратной величины полюса передаточной функции

  3. Используя найденные выше временные характеристики цепи и интеграл наложения, найти реакцию цепи на импульс, изображенный на рис. 2. Параметры входного импульсного сигнала:

  4. Рассчитать и построить импульс на выходе цепи для двух значений коэффициента усиления операционного усилителя. Графики входного и выходных сигналов совместить на одном рисунке.

  5. Найти спектральную плотность выходного сигнала S(j), используя спектральный метод анализа. Рассчитать и построить графики модуля и аргумента спектральной плотности для двух значений .

  6. Рассчитать и построить энергетический спектр сигнала на входе и выходе цепи. Графики спектров построить на одном рисунке.

  7. Сравнить спектральные характеристики импульсного сигнала на входе и выходе цепи. Установить характер влияния коэффициента усиления операционного усилителя  на свойства выходного сигнала.

  8. Оценить влияние параметров цепи на спектральные и временные характеристики выходного сигнала.

Исходные данные:

Рис.1. Общая схема цепи.

Значения параметров элементов цепи вычисляются по формулам

R k = (m+1)(n+1)k, Ом, (1)

C = m + n + 2, мкФ, (2)

где k - номер ветви;

m – предпоследняя цифра зачетной книжки;

n – последняя цифра.

m=1

C = 6 мкФ

R2(3) =24 Ом

R3(5) = 40 Ом

n=3

Um = 1 B

R1(4) = 32 Ом

R4(6) = 48 Ом

Коэффициент усиления операционного усилителя (ОУ) является изменяемым параметром и принимает три значения:

1=100 ; 2=100000;

t

































































СОДЕРЖАНИЕ

Задание на проектирование 2

СОДЕРЖАНИЕ 4

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, СИМВОЛЫ И СОКРАЩЕНИЯ 5

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПЕРАТОРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ЦЕПИ ПО НАРЯЖЕНИЮ 6

2. КОМПЛЕКСНО – ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦЕПИ 7

3. ГРАФИКИ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕПИ 8

4. ПЕРЕХОДНАЯ И ИМПУЛЬСНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦЕПИ 9

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННЫХ ВРЕМЕНИ ЦЕПИ 12

ВРЕМЕННОЙ МЕТОД АНАЛИЗА 13

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИИ ЦЕПИ НА ИМПУЛЬС 13

8. ГРАФИКИ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО ИМПУЛЬСОВ 14

9. СПЕКТРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА 15

10. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР СИГНАЛА 16

11. Характер влияния коэффициента усиления 17

12. Влияние параметров цепи. 17

ПРИЛОЖЕНИЕ 19

Расчет значений коэффициентов полинома 19

Преобразование Лапласа для нахождения временных характеристик 19




УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, СИМВОЛЫ И СОКРАЩЕНИЯ

С- емкость, Ф

  1. сопротивление, кОм

a,b- коэффициенты полинома

U- напряжение, В

g(t)- переходная характеристика

h(t) - импульсная характеристика

(?)- фазочастотная характеристика

K(j?)- комплексная частотная характеристика

К(р) - операторный коэффициент передачи цепи по напряжению

К(?) - амплитудно-частотная характеристика

H(p)- операторная характеристика

L - индуктивность, Гн

р - оператор преобразования Лапласа

t - время, с

- постоянная времени цепи, с

?- угловая частота, рад/с

x(t)- входной сигнал

s(t) - выходной сигнал

Y- проводимость цепи, См

АЧХ - амплитудно-частотная характеристика

ФЧХ - фазо-частотная характеристика

Sвх(?) - спектральная плотность воздействия

Sвых(?) - спектральная плотность выходного сигнала

W(?) - энергетический спектр

Ф(t) – функция Хевисайда (возвращает 0 при t<0, 1 при t0)

?(t) – функция Дирака (возвращает 0 при t?0, ? при t=0)






1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПЕРАТОРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ЦЕПИ ПО НАРЯЖЕНИЮ

Для нахождения операторного коэффициента передачи цепи по напряжению составим эквивалентную схему замещения анализируемой цепи, в которой операционный усилитель заменим простейшей схемой замещения идеального операционного усилителя, а идеализированные пассивные элементы на их операторные схемы замещения. Для нахождения операторного коэффициента передачи цепи по напряжению воспользуемся методом узловых напряжений. Схема замещения цепи изображена на рис. 3.

Рис. 3. Схема замещения цепи.

Обозначим узловые напряжения в схеме замещения как U10, U20 ,U30 ,U40. Поскольку к узлам 1 и 2 подключены источники, равные соответственно U10 и U20 , то узловые уравнения составляются только для узлов 3 и 4. Последние уравнения записываются в канонической форме и имеют вид:

Выразим из второго уравнения системы

, (3)

подставим его в первое и учтем, что

, (4)

В результате получим первое уравнение в следующем виде:

, (5)

Воспользуемся тем, что Y31=0 и преобразуем формулу 5

, (6)

Отсюда получается операторный коэффициент передачи цепи по напряжению

, (7)

где K(p)-операторный коэффициент передачи цепи по напряжению.

Подставим в формулу 6 выражения для Yji, получим:

, (8)

где K(p)-операторный коэффициент передачи цепи по напряжению,

p- оператор Лапласа.

Обозначив в формуле 8 за:

,

Получим операторный коэффициент передачи цепи по напряжению в виде отношения двух полиномов:

, (9)

где K(p)-операторный коэффициент передачи цепи по напряжению

Воспользуемся найденными из формулы 8 коэффициентами и рассчитаем их значения для различных коэффициентов . Расчёт приведён в приложении 1.

По результатам расчётов составим таблицу коэффициентов полиномов.

Таблица 1


a1

a0

b1

b0

1=100

9,028*10-4

4,556

-6*10-4

-6,667

2=100000

0,88

4,445*103

-0,6

-6.667*103

2. КОМПЛЕКСНО – ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦЕПИ

Заменив p на j, получим комплексный коэффициент передачи цепи по напряжению.

, (10)

где K(j)-комплексный коэффициент передачи цепи по напряжению,

- круговая частота, рад/с.

Для нахождения аналитических выражений для АЧХ и ФЧХ коэффициента передачи цепи по напряжению, преобразуем формулу 10 к показательной форме записи и получаем:

Для амплитудно-частотной характеристики:

, (11)

где K()-амплитудно-частотная характеристика,

- круговая частота, рад/с.

Для фазо-частотной характеристики:

, (12)

где ()-амплитудно-фазовая характеристика,

- круговая частота, рад/с.



3. ГРАФИКИ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕПИ

Построим амплитудно-частотную характеристику цепи для двух значений коэффициента усиления.

Рис. 4

Графики для фазочастотных характеристик для двух значений коэффициента усиления:


Рис.5.



Погрешность АЧХ

Рис. 4.1.

Погрешность ФЧХ


Рис. 5.1.

4. ПЕРЕХОДНАЯ И ИМПУЛЬСНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦЕПИ

Для определения переходной и импульсной характеристик цепи с начала найдём их операторные изображения.

Для переходной характеристики цепи:

, (13)

где g(t)- переходная характеристика,

p-оператор Лапласа,

H(p)- операторная характеристика.

Для импульсной характеристики:

, (14)

где h(t)- импульсная характеристика,

p-оператор Лапласа,

H(p)- операторная характеристика.


Используя обратное преобразование Лапласа переходим от изображения искомых временных характеристик к оригиналам.

(15)





(16)

5. ГРАФИКИ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Воспользуемся формулами (15) и (16), а также значениями коэффициентов, полученных в таб. 1. построим графики импульсной и переходной характеристик для всех значений коэффициентов усиления операционного усилителя.

Переходная характеристика:

Рис. 6.

Импульсная характеристика:

Рис. 7.



6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННЫХ ВРЕМЕНИ ЦЕПИ

Постоянная времени цепи первого порядка равна модулю обратной величины полюса передаточной функции. Полюсами передаточной функции называется все значения аргумента p=poi, при которых знаменатель передаточной функции обращается в ноль. В формуле 9 приравняем знаменатель функции к нулю, в результате получим:

, (17)

где - постоянная времени цепи, с

Используя формулу 16, рассчитаем значения постоянных времени цепи для всех значений коэффициента усиления операционного усилителя. Расчёт приведён в Приложении 1.

Постоянные времени цепи

Таблица 2


, с

, мкс

=100

1.982*10-4

19,82

=100000

1,98*10-4

19,82

Временные характеристики исследуемой цепи изображены на рис.6, рис. 7. Частотные характеристики изображены на рис. 4, рис. 5.



ВРЕМЕННОЙ МЕТОД АНАЛИЗА

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИИ ЦЕПИ НА ИМПУЛЬС

С помощью интеграла Дюамеля можно определить реакцию цепи на заданное воздействие и в том случае, когда внешнее воздействие на цепь описывается кусочно-непрерывной функцией, которая имеет конечное число конечных разрывов. В этом случае интервал интегрирования необходимо разбить на несколько промежутков в соответствии с интервалами непрерывности функции и учесть реакцию цепи на конечные скачки функции в точках разрыва. Для определения реакции цепи на воздействие импульса изображённого на рис.2 очевидно, что интервал интегрирования необходимо разбить на четыре части ( t(0,t1), t(t1,t2), t(t2,t3), t>t3).

Запишем реакцию на входной импульс:

, (18)

где s(t)-реакция цепи.

Подставив в формулу 18 исходные данные получим формулу для нахождения реакции на входной импульс.




,(19)




где s(t) -реакция цепи,

Umax-максимальная амплитуда входного сигнала, В,

- тангенс угла наклона среза.





8. ГРАФИКИ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО ИМПУЛЬСОВ

Построим импульс на выходе цепи для двух значений коэффициента усиления операционного усилителя ( 1 ,  2). Построим графики входного и выходного сигналов друг под другом, выбрав для каждого графика подходящий масштаб.

Рис. 8.

Рис. 9.





9. СПЕКТРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА

Найдем спектральную плотность выходного сигнала S(j?), используя спектральный метод анализа.

Sвых(?)= K(j?)* Sвх(?),

где ,

Рис. 11.





Рис. 10.



Рис. 11.





10. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СПЕКТР СИГНАЛА



Рис. 12.





  1. Характер влияния коэффициента усиления

В данной курсовой работе был произведён анализ схемы первого порядка, содержащей операционный усилитель. Были получены и рассчитаны АЧХ и ФЧХ исследуемой схемы. По полученному операторному коэффициенту передачи цепи по напряжению можно сделать вывод, что схема не представляет собой ни дифференцирующую, ни интегрирующую цепь первого порядка.

Были получены реакции цепи для двух значений коэффициента усиления операционного усилителя. По результатам анализа можно говорить о том, что изменение значения коэффициента усиления ОУ крайне мало влияет на частотные характеристики цепи и свойства выходного сигнала. Спектральные характеристики выходных сигналов для разных КУ также мало отличаются друг от друга, при увеличении  пратически повторяют характеристику импульсного сигнала на входе.

  1. Влияние параметров цепи.

По полученной формуле (8), можно говорить о том, что следующие параметры имеют большое влияние на спектральные и временные характеристики сигнала, а именно:

С – имеет большое воздействие на постоянную времени (17)

R3,1 – влияет на амплитуду выходного сигнала (чем выше R3, тем меньше U)

R4 – влияет на амплитуду выходного сигнала (чем выше R4, тем выше U)

R2 – влияет на длительность выходного сигнала (чем выше R2, тем выше ?)

Подбором вычеперечисленных параметров можно добится требуемой амплитуды и длительности выходного сигнала



  1. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 1988. 536 с.

  1. Попов В.П. Основы теории цепей. М.: Высшая школа, 1985. 496 с.

  1. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебное пособие для вузов/ Васильев Д.В., Витоль М.Р., Горшенков Ю.Н. и др.// Под ред. К.М. Самойло. М.: Радио и связь, 1982. 528 с.


















































ПРИЛОЖЕНИЕ

Расчет значений коэффициентов полинома

Преобразование Лапласа для нахождения временных характеристик

Расчёт постоянных времени цепи



1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Вы зря смеётесь над сборником цитат Путина. Вам по нему ещё экзамены сдавать.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по экономике и финансам "Анализ линейной стационарной цепи", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru