Анализ установившихся и переходных режимов в линейных электрических цепях вариант 5 техника

Содержание
Техническое задание 3
Пункт 1 6
Пункт 1.1 6
Пункт 1.2 9
Пункт 1.3 10
Пункт 1.4 11
Пункт 1.5 14
Пункт 2 14
Пункт 2.1 14
Пункт 2.2 16
Пункт 2.3 16
Пункт 2.4 17
Пункт 2.5 18
Пункт 2.6 20
Пункт 3 20
Пункт 3.1 21
Пункт 3.2 21
Пункт 3.3 23
Пункт 3.4 24
Пункт 4 24
Пункт 4.1 24
Пункт 4.2 29
Пункт 4.3 39
Вывод 41
Список использованной литературы 42
Техническое задание
ВВЕДЕНИЕ
Цель курсовой работы - закрепить теоретический материал, научить студентов приемам и методам познавательной деятельности, умению обобщать и вырабатывать навыки творческого мышления и самостоятельной работы.
Для расчета цепей, построения графиков и оформления отчета целесообразно применять персональные ЭВМ (ПЭВМ). При этом можно пользоваться готовыми программами систем инженерных и научных расчетов или самостоятельно написанными, что способствует закреплению навыков работы с вычислительной техникой. Умение правильно использовать компьютер становится важным показателем работы специалиста. Отсутствие у студента доступа к ЭВМ не является причиной невыполнения курсовой работы или отдельных ее пунктов.

ОПИСАНИЕ СХЕМЫ
Предметом курсовой работы является исследование электрической цепи, структурная и функциональная схемы которой показаны на рис. 1 и 2 соответственно. Схемы активного двухполюсника - источника гармонических колебаний (ИГК), четырехполюсника и параметры их элементов выдаются преподавателем по вариантам в виде раздаточного материала.
Схема источника гармонических колебаний состоит из источников ЭДС и тока одинаковой частоты и пассивных элементов разного характера, соединенных определенным образом (см. рис.2).

Роль первичной обмотки линейного трансформатора (ТР) выполняет одна из индуктивностей, входящих в состав источника. При этом последовательно с индуктивностью не должен быть включен источник тока, и ток в этой ветви не равен нулю, например, L3 на рис. 2. Если в схеме нет такой индуктивности, то ее нужно создать, включив в любую ветвь без источника тока индуктивность 100 мГн и емкость 10 мкФ. Установившийся режим в схеме источника от этого не нарушится. Линейный (воздушный) трансформатор имеет две вторичные обмотки.
Напряжение вторичной обмотки ТР подается на вход повторителя, собранного на операционном усилителе (ОУ) DA1. Ориентировочные параметры такого усилителя следующие: Rвх>=0,5 мОм, Rвых<=100 Ом, коэффициент усиления по напряжению более 50000, верхняя рабочая частота 20 мГц. Часто такой ОУ используется не для получения усилительного эффекта, а для предания электрическим цепям особых свойств, получить которые без него сложно или невозможно. Для работы ОУ к нему необходимо подвести постоянное питающее напряжение 10-15 В. Цепи питания на схемах обычно не изображают.
В большинстве практических расчетов характеристики ОУ идеализируют. При этом считают, что входная проводимость и выходное сопротивление равны нулю, а коэффициент усиления имеет бесконечно большое значение. Мощность входного сигнала равна нулю, а мощность выходного может принимать любое значение в зависимости от нагрузки - это не противоречит закону сохранения энергии, так как она обеспечивается источником питающего напряжения ОУ.
Напряжение со вторичной обмотки ТР подается на инвертирующий вход компаратора - порогового элемента, преобразующего гармоническое (синусоидальное) колебание в разнополярные импульсы прямоугольной формы: +10 В при U2<=0 и -10 в противном случае. Компаратор собран на ОУ DA2 с разомкнутой отрицательной обратной связью (ООС). В цепи без ООС коэффициент усиления ОУ оказывается чрезвычайно большим и синусоидальный сигнал преобразуется в прямоугольный. Следует обратить внимание, что напряжения U1 и U2 находятся в противофазе, а напряжению U1>=0 соответствует положительный прямоугольный импульс 10 В.
Токи во вторичных обмотках трансформатора ТР для идеальных ОУ (входное сопротивление равно бесконечности) равны нулю, поэтому нагрузка трансформатора никакого влияния на активный двухполюсник не оказывает.