Файл: Техническое задание на курсовую работу со схемами 4 Выбор варианта схемы 6.docx

Проведем моделирование режима работы сложной цепи с помощью программы EWB 5.12. Соберем цепь в соответствии с рис. 4.1. Выберем номиналы резисторов и конденсаторов в соответствии с заданием. Установим величины ЭДС, частоты и начальной фазы генераторов. При установке начальной фазы у генераторов нужно учесть, что в программе EWB 5.12 гармоническое напряжение задается в синусоиде, а следовательно угол надо увеличить на 90⁰. Результаты моделирования:

Сравним результаты вычисления токов методом Крамера, методом обратной матрицы и результаты моделирования.

Сравнение результатов расчета и моделирования сложной схемы

Рассчитываемая величина, мA	В системе Mathcad метод Крамера	В системе Mathcad метод обратной матрицы	В системе EWB-5.12	Погрешность
Ik1	2,995	2,995	3,035	0,04
Ik2	1,495	1,495	1,507	0,012
Ik3	1,885	1,885	1,906	0,021

Малая погрешность расчетов позволяет сделать вывод о достоверности результатов.

электрический напряжение контурный ток

6. Определение выражения для комплексного коэффициента передачи

В соответствии с заданием необходимо определить комплексный коэффициент передачи простой цепи, рассмотренной ранее в пункте 3 данной работы (см. рис. 3.1).

Комплексный коэффициент передачи заданной цепи определяется с помощью формулы:

Напряжение определим, используя метод контурных токов. Составим систему уравнений по методу контурных токов

---

Выразим из первого уравнения системы (5.1) ток I₁ :
;
Подставим полученное выражение тока I₁ во второе уравнение системы и выразим I₂:


.
Подставим полученное выражение тока I₂ в третье уравнение системы (5.1), из которого найдем контурный ток I₃.

Напряжение на выходе цепи в схеме (рис. 3.1) равно:

Следовательно комплексный коэффициент передачи равен:

Получаем выражение для комплексного коэффициента передачи цепи:

(5.2)

7. Построение графиков АЧХ и ФЧХ с определением их характеристик

Для построения амплитудно-частотной характеристики определим выражение для АЧХ, которая определяется как модуль комплексного коэффициента передачи:
.
Для построения фазо-частотной характеристики (ФЧХ) определим аргумент комплексного коэффициента передачи:
.
После определения выражений для АЧХ и ФЧХ осуществим построение их графиков с использованием соответствующих операций из программы Mathcad.

По условию задания при анализе АЧХ и ФЧХ цепи для всех вариантов устанавливается и

---

- частота изменений с интервалом 100 Гц.

Расчеты проведенные в среде Mathcad






Для сравнения построим АЧХ и ФЧХ, используя программный симулятор EWB-5.12.

Анализ характеристик показывает, что данная цепь является полосовым, то есть в диапазоне частот от 29,6 до 242,8 кГц фильтр обеспечивает прохождение колебаний без заметного ослабления и значительное ослабление за пределами данной полосы частот.

По графикам определяем верхнюю граничную частоту полученного фильтра, на которой коэффициент передачи составит .
f_(н)0.707 = 29,6 кГц.

f_(в)0.707 = 242 кГц.
Для вычисления коэффициента прямоугольности воспользуемся формулой:

где – полоса частот по уровню сигнала ,

– полоса частот по уровню сигнала .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения курсовой работы были освоены методы расчета схем с использованием вычислительной техники, компьютерного схемотехнического моделирования и экспериментальных исследований электрических цепей

На основе полученных знаний в процессе выполнения курсовой работы были освоены следующие темы дисциплины: переходные процессы, цепи гармонического тока; частотно-избирательные цепи; методы расчетов электрических цепей; электрические фильтры. Все это обеспечивает студентов необходимой подготовкой для предстоящих инженерных исследований.

---

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. – М.: Высшая школа, 1996. – 528 с.

2. Матвеев Б. В. Общая электротехника и электроника: учеб. пособие/Б. В. Матвеев. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2009. Ч. 1. 164 с.

3. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC: Программа Electronics Workbench и ее применение. – М.: Издательство «Солон-Р», 1999. – 506 с.

4. Макаров Е.Г. Mathcad: Учебный курс. – СПб.: Питер, 2009. – 384 с.

---