|
|
Д. Исследование переходных и импульсных характеристик18. Установить частоту повторения 100 Гц и двойную амплитуду импульсов 1В. 19. Собрать схему интегратора. Зарисовать осциллограммы выходного сигнала, соответствующие переходной характеристике цепи. 20. Установить максимальную скважность импульсного сигнала, уменьшив до минимума длительность импульса высокого уровня. Зарисовать осциллограммы выходного сигнала u вых (t). Приближенно импульсная характеристика цепи при действии короткого импульса единичной амплитуды для t > t имп определяется соотношением
Примечание. Переходная характеристика определяется как отношение реакции цепи на ступенчатое воздействие к величине этого воздействия при нулевых начальных условиях. Переходная характеристика численно совпадает с реакцией цепи на воздействие в виде единичной функции 1 (t). Переходную характеристику h(t) можно определить, рассчитав напряжение uвых(t) во времяпереходного процесса при подключении к цепи источника постоянной ЭДС. Е= 1В. Импульсная характеристика определяется как отношение реакции цепи на бесконечно короткий импульс бесконечно большой высоты и конечной площади к площади этого импульса при нулевых начальных условиях. Импульсная характеристика численно совпадает с реакцией цепи на воздействие в виде дельта-функции
Взаимосвязь между переходной h(t) и импульсной hδ(t) характеристиками определяется известными операторными выражениями
где Подставив в K (p) вместо p комплексную частоту jω, получим комплексную частотную характеристику цепи K (jω). Частотные зависимости модуля K (ω) и аргумента φ (ω) называют амплитудно-частотной (АЧХ) и фазо-частотной (ΦЧХ) характеристиками цепи.
Дома Используя программу Workbench, исследовать переходные процессы по той же программе, что и в лаборатории.
Установить частоту функционального генератора 5кГц, амплитуду прямоугольных импульсов 500 мВ, заполнение (Duty circle) 50 %, смещение 500 мВ. Внутреннее сопротивление функционального генератора в компьютерной модели равно нулю.
В компьютерной модели рассчитать значение критического сопротивления потерь и установить это значение для сопротивления цепи R. Зарисовать осциллограммы для значений сопротивления R =1,1 Rкр, R = Rкр, R = 0,9 Rкр. При оформлении отчета о лабораторной работе необходимо выполнить следующее: 1. Записать формулы для расчета исследованных цепей первого порядка и построить графики исследованных переходных процессов для значений параметров элементов, использованных в работе. Построить временные диаграммы i(t), u C (t), u L (t) и сравнить с осциллограммами, полученными в результате эксперимента. 2. Для цепей первого порядка рассчитать постоянные времени по параметрам цепей и сравнить с полученными в результате эксперимента. 3. Для цепей первого порядка определить условия, при которых эти цепи могут считаться дифференцирующими или интегрирующими. 4. Для цепей второго порядка определить условия возникновения апериодического, критического и колебательного переходного процесса. 5. Для цепей второго порядка рассчитать период свободных колебаний и коэффициент затухания. Сравнить их с полученными в результате эксперимента. Построить графики переходных процессов u С (t), u L (t), u R (t) для колебательного переходного процесса. 6. Построить графики переходных и импульсных характеристик исследованных цепей, полученные в результате расчета и эксперимента. Сравнить их. 7. Оформить отчет о лабораторной работе, в котором для каждого эксперимента привести схему исследуемой цепи, измеренные величины, формулы, диаграммы, выводы (сравнение результатов эксперимента и результатов расчета). Порядок выполнения работы и расчеты сопровождать текстовыми пояснениями.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Объясните последовательность расчета переходных процессов классическим методом. 2. Объясните последовательность расчета переходных процессов операторным методом. 3. Какой вид имеют переходные процессы в цепях первого порядка? 4. Как в графиках зависимости токов и напряжений на элементах цепи проявляются законы коммутации? 5. Как по виду осциллограмм тока и напряжения определить, какой из процессов соответствует подключению цепи к источнику, а какой замыканию накоротко? Ответьте на вопрос, если в цепь включен конденсатор. 6. Как по виду осциллограмм тока и напряжения определить, какой из процессов соответствует подключению цепи к источнику, а какой замыканию накоротко? Ответьте на вопрос, если в цепь включена катушка. 7. Как по виду осциллограмм тока и напряжения определить, какой из процессов соответствует подключению цепи к источнику, а какой замыканию накоротко? Ответьте на вопрос, если в цепь включены конденсатор и катушка индуктивности. 8. Как выглядят графики выходных напряжений при действии прямоугольного импульсного сигнала на входе дифференцирующего и интегрирующего звена? 9. Какой вид могут иметь переходные процессы при подключении постоянного напряжения Е к RLC -цепи? 10. Что такое переходные и импульсные характеристики цепи? 11. Что такое передаточная функция цепи и как ее определить? 12. Как связаны переходные и импульсные характеристики с передаточной функцией цепи?
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учеб. для вузов. – М.: Гардарики, 2007. – С. 231–284 2. Потапов Л.А. Краткий курс теоретических основ электротехники. – Брянск: БГТУ, 2005. – С. 120–144.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ   ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
.
.
,
– операторная передаточная функция цепи, H(p) – изображение переходной характеристики.
На рис.2 показана схема компьютерного моделирования переходных процессов в EWB 5.12. В ней используется функциональный генератор, осциллограф. Схемы исследуемых цепей собираются для каждого задания и включаются между клеммами 1А, 1Б и 2А, 2Б. Номинальные значения сопротивлений, емкостей и индуктивностей устанавливаются в соответствии с заданиями.
В компьютерной модели обратить внимание на переходный процесс в начальных после включения моделирования периодах импульсного сигнала (рис. 3). Видно, что при включении импульсов начальное значение напряжения на емкости равно нулю в первом цикле и равно остаточному напряжению при разряде емкости в последующих циклах.