показано на малюнку 8.
Малюнок 8.Схема пасивного чотириполюсника для розрахунку перехідного процесу
При визначенні вхідної напруги підсилювача з навантаженням класичним методом:
.
примусу складову напруги розрахуємо за допомогою коефіцієнта передачі.
B
Вільну складову визначимо класичним методом.
де р1, р2 - корені характеристичного рівняння;
А1, А2 - постійні інтегрування.
Методом вхідного опору визначимо корені характеристичного рівняння для схеми на малюнку 9.
Малюнок 9. Схема для визначення вхідного опору пасивного чотириполюсника
Після підстановки відповідних значень і перетворень отримаємо в чисельнику:
Дорівнявши, визначимо корінь характеристичного рівняння:
=0,
Вирішуючи квадратне рівняння, отримаємо:
;
(2)
Обчислимо постійні інтегрування А1 і А2 із залежного початкового
умови uA (0).
Запишемо рівняння (2) при t=0:
(3)
Для визначення залежного початкової умови uA (0) розглянемо схему по малюнку 8 в момент комутації (t=0) і складемо систему рівнянь за законами Кірхгофа:
Перепишемо дану систему для моменту часу t=0:
(4)
Для даної системи незалежні початкові умови - нульові, т.е.
uC1 (0)=uC2 (0)=0.
Таким чином, отримуємо, що i7 (0)=i4 (0)=0, а, значить, і i2 (0)=i5 (0)=0 з другого і четвертого рівнянь системи. Отже,
uA (0)=i2 (0) RвхА=0.
Зовсім початкові умови, а саме duA (t)/dt в момент часу t=0 + визначимо, продифференцировав систему рівнянь (4):
Знаходимо з системи ==, де
і
з властивостей ємнісного елемента.
i5 (0)=0, значить, i6 (0)=e (0)/R0 із системи (4)
Отримуємо == мВ/c (5)
Для визначення постійних інтегрування А1 і А2 складемо і вирішимо систему рівнянь:
Після підстановки чисельних значень отримаємо:
Виконавши відповідні перетворення, отримаємо систему рівнянь:
,
звідки А1=- 0,066211 мВ; А2=- 4,1 мВ.
Вхідна напруга підсилювача з навантаженням за класичним методом прийме вигляд:
Побудуємо графіки залежності напруги вхідного і вихідного сигналів від часу:
Час перехідного процесу:
мс.
Залежність першій вільній складової від часу:
Залежність першій вільній складової від часу:
Малюнок 10. Графік залежності вільної складової uВИХ.СВ.1 (t)
Малюнок 11. Графік залежності вільної складової uВИХ.СВ.2 (t)
Малюнок 12. Графік залежності складових перехідного процесу (графік Uсв.1 виконаний у 20ти кратному масштабі)
Висновок
Ми досліджували сталий режим в електричному ланцюзі з гармонійним джерелом ЕРС при наявності чотириполюсника, в ході якої були розраховані: А-параметри пасивного чотириполюсника при частоті f=50 Гц, А-параметри підсилювача В і його вхідний опір Rвх.А, А-параметри каскадного з'єднання пассивного та активного чотириполюсника і комплексні частотні характеристики.
За розрахованої комплексної частотній характеристиці напруги каскадного з'єднання пасивного та активного чотириполюсників, побудували амплітудно-частотну і фазо-частотну характеристику, де відносно умови діапазону смуги прозорості визначили, що дана електричний ланцюг має властивості фільтра низьких частот.
Далі ми досліджували ланцюг в перехідному режимі. Його розрахунок дозволяє аналізувати проходження сигналу по заданій ланцюга при підключенні її до джерела гармонійної напруги. Напруги на вхідному і вихідному сигналах змінюються періодично, можна визначити їх амплітудні значення і значення вільних складових перехідного процесу. Перехідний процес завершується за 25,03 мс
Список літератури
1. Методи розрахунку електричних ланцюгів, що містять чотириполюсники і керовані елементи: Методичні вказівки до курсової роботи з теорії електричних ланцюгів/УГАТУ; Упоряд. Т.І. Гусейнова, Л.С. Медведєва.-Уфа, 2007, - 28 с.
2. Теоретичні основи електротехніки: Учеб. Для вузів/К.С. Демірчан, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровін, В.Л. Чечуріна.- 4-е вид., Доп. для самомт. вивчення курсу.- СПб .: Пітер.- Т. 1. - 2003. - 463 с.- Т.2.- 2003. - 576 с.
3. Татур Т.А. Сталі і перехідні проце...
