コンピューター ウィンドウズ インターネット

線形回路の時間的特性を実験的に記録する方法。 線形回路の時間特性、単位関数および。 セルフテストの質問

ナレッジベースであなたの良い仕事を送るのは簡単です。 以下のフォームを使用してください

知識ベースを研究や仕事に利用している学生、大学院生、若手研究者はあなたにとても感謝しています。

http://www.allbest.ru/に投稿

コースワーク

線形の時間および周波数特性 電気回路

初期データ

調査した回路の回路図:

要素のパラメータの意味:

外部からの影響:

u 1(t)=(1 +e-бt)1(t)(B)

コースワークの結果として、あなたは見つける必要があります:

1.周波数の関数としての特定の2ポートネットワークの主要パラメータの式。

2.複素電圧伝達係数K21(j w)端子2-2 "のアイドルモードの4極システム。

3.振幅-周波数K21(j w)および位相周波数Ф21(j w

4.端子2-2 "での無負荷モードでの4極のオペレータ電圧透過係数K21(p)。

5.過渡応答h(t)、インパルス応答g(t)。

6. u 1(t)=(1 +e-бt)1(t)(B)の形式の特定の入力アクションに対する応答u 2(t)

1.定義するY特定の2ポートネットワークのパラメータ

I1 = Y11 * U1 + Y12 * U2

I2 = Y21 * U1 + Y22 * U2

Y22を見つけやすくするために、A11とA12を見つけて、それらの観点からY22を表現します。

経験1.クランプ2-2 "のXX

1 /jwС= Z1、R = Z2、jwL = Z3、R = Z4を変更します

回路を等価回路にしましょう

Z11 =(Z4 * Z2)/(Z2 + Z3 + Z4)

Z33 =(Z2 * Z3)/(Z2 + Z3 + Z4)

U2 =(U1 * Z11)/(Z11 + Z33 + Z1)

経験2:端子2-2 "での短絡

ループ電流の方法で、方程式を作成します。

a)I1(Z1 + Z2)-I2 * Z2 = U1

b)I2(Z2 + Z3)-I1 * Z2 = 0

式b)から、I1を表現し、式a)に代入します。

I1 = I2(1 + Z3 / Z2)*(Z1 + Z2)-I2 * Z2 = U1

A12 = Z1 + Z3 +(Z1 * Z3)/ Z2

したがって、私たちはそれを得る

経験2:端子2-2 "での短絡

ループ電流法を使用して方程式を作成しましょう。

I1 *(Z1 + Z2)-I2 * Z2 = U1

I2(Z2 + Z3)-I1 * Z2 = 0

2番目の方程式からI2を表現し、それを最初の方程式に代入してみましょう。

2番目の式からI1を表現し、それを最初の式に代入します。

相互4極の場合Y12 = Y21

検討対象の2ポートネットワークのパラメータの行列A

2 . 複素電圧伝達係数を見つける 21 (NSw )端末2のアイドルモードの4端末ネットワーク-2 ".

複素電圧伝達係数K21(j w)は、次の関係によって決定されます。

これは、Yパラメータの標準的な基本方程式のシステムから見つけることができます。

I1 = Y11 * U1 + Y12 * U2

I2 = Y21 * U1 + Y22 * U2

したがって、アイドリングI2 = 0の条件に従って、次のように記述できます。

次の式が得られます。

K 21(j w)= --Y21 / Y22

Z1 = 1 /(j * w * C)、Z2 = 1 / R、Z3 = 1 /(j * w * C)、Z4 = Rを代入すると、複素電圧伝達係数K21の式が得られます。 (NS w)クランプ2-2 "のアイドルモード

複素電圧伝達係数K21(j w)パラメータ値を代入して、数値形式でクランプ2-2 "のアイドルモードの4端子ネットワーク:

振幅周波数K21(j w)および位相周波数Ф21(j w)電圧伝達係数の特性。

K 21(j w)数値形式:

位相周波数Ф21(j w)虚数部から実数部へのアークタンとしての電圧伝達係数の特性。

その結果、次のようになります。

位相周波数Ф21(j w)数値形式の電圧伝達係数の特性:

共振周波数w0 = 7 * 10 5 rad / s

周波数応答グラフ(付録1)と位相周波数応答(付録2)を作成しましょう

3. オペレータの電圧伝達係数を見つけるK 21 NS (p)端子2でアイドルモードの4極システム-2 "

オペレータ電圧パルス回路

オペレータ回路の等価回路 外観電気回路の解析はゼロの初期条件で実行されるため、複雑な等価回路と違いはありません。 この場合、オペレータの電圧透過係数を求めるには、複素透過係数の式のjwをオペレータで置き換えるだけで十分です。 NS:

オペレータ電圧伝達係数K21x(p)の式を数値形式で記述してみましょう。

M(p)= 0である引数pnの値を見つけましょう。 関数K21x(p)の極。

N(p)= 0である引数pkの値を見つけましょう。 関数K21x(p)の零点。

極-零点図を作成してみましょう。

このような極-零点図は、過渡過程の振動減衰の性質を証明しています。

この極-零点図には、2つの極と1つの零点が含まれています。

4. タイミング計算

回路の過渡g(t)とインパルスh(t)の特性を見つけましょう。

演算子式K21(p)を使用すると、過渡特性とインパルス特性の画像を取得できます。

g(t)h K21(p)/ p h(t)h K21(p)

過渡特性とインパルス特性の画像を次の形式に変換します。

ここで、過渡特性g(t)を定義しましょう。

したがって、画像は次の演算子関数に縮小され、元の画像はテーブルにあります。

したがって、過渡応答が見つかります。

インパルス応答を見つけましょう:

したがって、画像は次の演算子関数、つまりテーブルにある元の関数に縮小されます。

したがって、

t = 0h10(μs)の場合の値g(t)とh(t)の数を計算してみましょう。 そして、トランジェント(付録3)とインパルス(付録4)の特性のグラフを作成します。

回路の過渡特性とインパルス特性のタイプを定性的に説明するために、独立した電圧源e(t)= u1(t)を入力端子1-1に接続します。電圧ジャンプe(t)= 1(t) (V)ゼロ初期条件で。 スイッチング後の最初の瞬間では、静電容量の両端の電圧はゼロに等しくなります。 転流の法則によれば、入力ジャンプの振幅の有限値では、静電容量の両端の電圧は変化しません。 したがって、チェーンを見ると、u2(0)= 0、つまり g(0)= 0。 時間の経過とともに、tは無限大になる傾向があり、回路には直流のみが流れます。つまり、コンデンサはギャップに、コイルは短絡部分に置き換えることができます。回路を見ると、次のことがわかります。 u2(t)= 0。

回路のインパルス特性は、単一の電圧パルスが入力e(t)= 1d(t)Vに印加されたときの出力電圧と数値的に一致します。単一のパルスの動作中、入力電圧はインダクタンスに印加されます。インダクタンスの電流はゼロから1 / Lに急激に増加し、コンデンサの両端の電圧は変化せず、ゼロに等しくなります。 t> = 0では、電圧源を短絡ジャンパーに置き換えることができ、回路内でインダクタンスと静電容量の間のエネルギー交換の減衰振動プロセスが発生します。 初期段階では、インダクタンス電流は徐々にゼロまで減少し、静電容量を最大電圧値まで充電します。 その後、静電容量が放電され、インダクタンス電流は徐々に増加しますが、反対方向になり、Uc = 0で最大の負の値に達します。 tが無限大になる傾向がある場合、回路内のすべての電流と電圧はゼロになる傾向があります。 したがって、時間の経過とともに消滅するコンデンサ両端の電圧の振動特性は、インパルス応答の形式を説明し、h(?)は0に等しくなります。

6.特定の入力アクションに対する応答の計算

重ね合わせの原理を使用すると、アクションは部分アクションとして表すことができます。

U 1(t)= U 1 1 + U 1 2 = 1(t)+e-бt1(t)

応答U2 1(t)は過渡応答と一致します

2番目の部分アクションに対するオペレーターの応答U2 2(t)は、チェーンのオペレーターの透過係数とラプラス指数イメージの積に等しくなります。

ラプラス変換テーブルに従って、元のU22(p)を見つけます。

a、w、b、Kを定義します。

最後に、元の応答を取得します。

いくつかの値を計算してグラフを作成しましょう(付録5)

結論

作業の過程で、回路の周波数と時間の特性が計算されました。 高調波作用に対する回路の応答、および回路の基本的なパラメータの式が見つかります。

オペレータ電圧係数の複素共役極は、回路のトランジェントの減衰特性を示します。

参考文献

1.ポポフV.P. 回路理論の基礎:大学のための教科書-第4版、改訂版、M。Vyssh。 shk。、2003 .-- 575 p 。:病気。

2. Biryukov V.N.、Popov V.P.、Sementsov V.I. 回路理論における問題の収集/編。 V.P. ポポフ。 M 。:高い。 学校:2009年、269ページ。

3. Korn G.、Korn T.、エンジニアおよび大学生のための数学のハンドブック。 モスクワ:ナウカ、2003年、831ページ。

4. Biryukov VN、Dedyulin KA、方法論マニュアル№1321。 整然とした指導回路理論の基礎、タガンログ、1993年、40ページのコースのコースワークへ。

Allbest.ruに投稿

同様の文書

    4ポートネットワークの主要パラメータ、出力でのオープンモードでの電圧透過係数の決定。 電圧透過係数の振幅周波数および位相周波数特性。 入力刺激に対する回路の応答の分析。

    タームペーパー、2014年7月24日追加

    4ポートネットワークのパラメータの決定。 複素電圧伝達比。 回路の出力で短絡した場合の複雑な等価回路。 電圧伝達係数の振幅周波数および位相周波数特性。

    タームペーパー、2012年7月11日追加

    電気回路の周波数および過渡特性の分析。 インパルス作用下の電気回路と線形回路の周波数特性の計算。 曝露頻度の複雑な関数。 電気インパルスの形成と生成。

    テスト、2011年1月5日追加

    特性方程式を取得する方法。 2つの異なる反応性要素を持つ1つの反応性要素を持つ回路の過渡プロセス。 回路の時間特性。 任意のタイプの入力アクションに対する線形回路の反応の計算。

    テスト、2010年11月28日追加

    4ポートネットワークの複素電圧伝達係数の計算、古典的および演算子法によるその過渡応答の決定。 2ポートネットワークの特性インピーダンスの計算、およびその一定の伝送。

    タームペーパー追加2014年11月26日

    パッシブ4極回路、アクティブ4極回路、それらのカスケード接続の構築。 電圧伝達係数を見つける。 電気回路の周波数特性と過渡プロセスの計算。 過渡回路解析。

    タームペーパー、2014年9月23日追加

    回路の非定常動作モードを分析するための方法の特性。 線形電気回路における過渡過程の研究の特徴。 過渡過程の計算、古典的および演算子法を使用した電圧変化の法則。

    テスト、2013年8月7日追加

    回路の入力および伝達関数の振幅および位相周波数特性(CH)の決定。 共振周波数と抵抗の計算。 一般化された選択的負荷を持つトランジスタモデルの調査。 完全なモデルの周波数応答の自動計算。

    タームペーパー、2013年12月5日追加

    アクティブな4極ネットワークのパラメータを分析し、ループ電流法を使用して回路の電気的平衡の方程式を作成します。 電圧透過係数の決定。 回路の過渡特性とインパルス特性。 可逆性条件の決定。

    タームペーパー追加2014年3月21日

    周期的な非正弦波電圧、アクティブでネットワークのフルパワーを備えた線形電気回路の計算。 非対称三相回路のパラメータを決定するための手順。 線形電気回路の主な過渡プロセスの計算。

前の段落で増幅率について示した式(5.17)、(5.18)は、線形アクティブ4ポートネットワークの伝達関数として解釈できます。 これらの関数の性質は、Yパラメーターの周波数特性によって決まります。

関数の形で書くと、線形アクティブ4ポートネットワークの伝達関数の概念に到達します。 一般に無次元である複素関数は、周波数領域の2ポートネットワークの完全な特性です。 これは、4ポートネットワークの高調波励起による定常モードで決定されます。

伝達関数は、多くの場合、次の形式で便利に表されます。

このモジュールは、4ポートネットワークの振幅周波数特性(AFC)と呼ばれることもあります。 この引数は、四重極の位相周波数特性(PFC)と呼ばれます。

4ポートネットワークのもう1つの包括的な特性は、時間領域で回路を記述するために使用されるインパルス応答です。

アクティブな場合 線形回路、受動的なものと同様に、回路のインパルス応答は、応答、つまりアクションに対する回路の応答を意味し、単一のインパルス(デルタ関数)の形式を持ちます。 間の接続は、フーリエ積分を使用して簡単に確立できます。

単一のEMFパルス(デルタ関数)が、すべての周波数で1に等しいスペクトル密度を持つ4ポートネットワークの入力に作用する場合、出力電圧のスペクトル密度は単純です。 単一のインパルスに対する応答、つまり回路のインパルス応答は、に適用される逆フーリエ変換を使用して簡単に決定されます。 伝達関数 :

その前にそれを心に留めておく必要があります 右側この等式は、デルタ関数の領域の次元で1の係数を持ちます。 特定のケースでは、電圧のbパルスを意味する場合、この寸法は[ボルトx秒]になります。

したがって、関数はインパルス応答のフーリエ変換です。

この場合、積分の前に、寸法[ボルトx秒] ^-1の係数を意味します。

以下では、インパルス応答を関数で表します。これにより、電圧だけでなく、デルタ関数の形式でアクションに対する応答であるその他の電気量も意味することができます。

複素周波数の平面上の信号の表現(§2.14を参照)のように、回路の理論では、関数8のラプラス変換と見なされる伝達関数の概念

1.タスク

調査した回路の回路[図。 1] No. 22、割り当て22-13-5-4のオプションに従います。回路要素のパラメータ:L = 2 mH、R = 2 kOhm、C = 0.5nF。

外部からの影響は関数:によって与えられます。ここで、aは式(1)によって計算され、に等しくなります。

図1.特定の回路の配線図

以下を決定する必要があります。

a)周波数の関数としての特定の2ポートネットワークの主要パラメータの式。

b)端子での無負荷モードでの4ポートネットワークの複素電圧透過係数。

c)電圧透過係数の振幅周波数および位相周波数特性。

d)端末での無負荷モードでの4ポートネットワークのオペレーターの電圧透過係数。

e)回路の過渡応答。

e)回路のインパルス応答。

g)負荷が切断されたときの特定の入力アクションに対する回路の応答。

2.計算部分

.1 4ポートネットワークの主要パラメータの決定

4端子ネットワークのZパラメータを決定するために、複雑な回路の等価回路を使用したループ電流の方法によって、回路の電気的平衡の方程式を作成します[図。 2]:


図2.特定の電気回路の複雑な等価回路

[図に示すように、輪郭を横切る方向を選択します。 2]、そしてそれを考慮して

回路の等高線方程式を書き留めます。


値を結果の方程式に代入します:

(2)

結果の式(2)には、4ポートネットワークの入力端子と出力端子の電流と電圧のみが含まれ、4ポートネットワークの基本式をZの形式で記述する標準形式に変換できます。

(3)

式(2)を形式(3)に変換すると、次のようになります。


得られた式を式(3)と比較すると、次の式が得られます。

四極電圧アイドル振幅


2.2電圧透過係数の決定出力でアイドルモード

段落で得られた値を使用して、出力で無負荷モード()の端子から端子への複素電圧伝達係数を見つけます 2.1 一次パラメータの式:

2.3振幅周波数の決定および位相周波数電圧透過係数特性

結果の式を2つの複素数の比率と見なし、周波数応答と位相応答の式を見つけます。

周波数応答は次のようになります。


式(4)から、位相周波数特性は次の形式になります。


どこ、 rad / sは、次の式から求められます。

周波数応答と位相応答のグラフを次のページに示します。 [図3、図4]

図3. 周波数応答

図4.位相応答

制限値と 計算を制御するには、計算式に頼らずに決定すると便利です。

・定電流時のインダクタンスの抵抗がゼロで、静電容量の抵抗が無限大であるとすると、回路内で[を参照してください。 図1]、静電容量を含む分岐を切断し、インダクタンスをジャンパーに置き換えることができます。 結果として得られる回路では、入力電圧は端子の電圧と同相であるため、

・無限に高い周波数では、インダクタンスを含む分岐が破損する可能性があります。 インダクタンス抵抗は無限大になる傾向があります。 静電容量の抵抗はゼロになる傾向がありますが、静電容量の両端の電圧は応答であるため、ジャンパーに置き換えることはできません。 結果として得られる回路では[を参照してください。 図5]の場合、の場合、入力電流は入力電圧よりも同相であり、出力電圧は入力電圧と同相であるため、 .

図5.特定の回路の電気回路図.

2.4動作電圧伝達比の決定端子のアイドルモードの四重極

電気回路の解析はゼロ初期条件で行われるため、外観上の等価回路の動作回路は複素等価回路[図2]と変わりません。 この場合、演算子の電圧透過係数を取得するには、複素透過係数の式で演算子を置き換えるだけで十分です。

最後の式を変換して、分子と分母の最大の累乗の係数が1に等しくなるようにします。


この関数には、2つの複素共役極があります。 そして1つの実数ゼロ: .

図6.極-零点関数図

関数の極-零点図を図6に示します。 回路内の過渡プロセスには、振動減衰特性があります。

2.5トランジェントの定義と衝動回路特性

演算子式を使用すると、過渡応答とインパルス応答の画像を取得できます。 過渡応答のラプラス画像とオペレーターの透過係数の関係を使用して、過渡応答を決定すると便利です。

(5)

回路のインパルス応答は、次の比率から取得できます。

(6)

(7)

式(5)と(6)を使用して、インパルス特性と過渡特性の画像の式を記述します。


ラプラス変換テーブルを使用して、過渡応答とインパルス応答の画像を時間特性の元の値を決定するのに便利な形式に変換します。

(8)

(9)

したがって、すべての画像は次の演算子関数に縮小され、その元の関数はラプラス変換テーブルに示されます。

(12)

この考慮されたケースのためにそれを考慮して , , 、式(11)の定数の値と式(12)の定数の値を見つけます。

式(11)の場合:


そして式(12)の場合:


得られた値を式(11)と(12)に代入すると、次のようになります。

変換後、時間特性の最終的な式を取得します。

この回路の過渡プロセスは、しばらくの間切り替えた後に終了します 、 どこ -極の実数部の絶対最小値の逆数として定義されます。 なぜなら の場合、減衰時間は(6-10)μsです。 したがって、時間特性の数値を計算するための間隔を選択します ..。 過渡応答とインパルス応答のグラフを図7と図8に示します。

入力端子への回路の過渡特性とインパルス特性のタイプの定性的な説明については、独立した電圧源。 回路の過渡応答は、ゼロの初期条件で回路に単一の電圧ジャンプが適用されたときの出力端子の電圧と数値的に一致します。 転流の法則によれば、ジャンプ振幅の有限値では、静電容量の両端の電圧が急激に変化することはないため、スイッチング後の最初の瞬間には、コンデンサの両端の電圧はゼロです。 したがって、それはです。 入力の電圧が一定で1Vに等しいと見なすことができる場合、つまり。 したがって、回路には直流のみが流れることができるため、静電容量はオープンに、インダクタンスはジャンパーに置き換えることができます。したがって、このように変換された回路では、つまり、 初期状態から定常状態への遷移は振動モードで発生します。これは、インダクタンスと静電容量の間でエネルギーが周期的に交換されるプロセスによって説明されます。 振動の減衰は、抵抗Rのエネルギー損失が原因で発生します。

図7.過渡応答.

図8.インパルス応答.

回路のインパルス応答は、単一の電圧パルスが入力に印加されたときの出力電圧と数値的に一致します。 ..。 単一パルスの動作中、静電容量は最大値まで充電され、静電容量の両端の電圧は次のようになります。

.

電圧源を短絡ジャンパーに置き換えることができ、インダクタンスと静電容量の間のエネルギー交換の減衰振動プロセスが回路で発生する場合。 初期段階では、静電容量は放電され、静電容量電流は徐々に0に減少し、インダクタンス電流はで最大値まで増加します。 次に、インダクタンス電流は徐々に減少し、コンデンサを反対方向に再充電します。 抵抗器でのエネルギーの散逸により、回路のすべての電流と電圧がゼロになる傾向がある場合。 したがって、時間の経過に伴う静電容量減衰の両端の電圧の振動性は、インパルス応答の形式を説明し、 と 。

インパルス応答計算の正しさは、図7のグラフに極値があり、最大値がグラフの変曲点と時間的に一致するときに、図8のグラフが0を通過するという事実によって定性的に確認されます。 。 また、計算の正しさは、グラフと式(7)に従って一致するという事実によって確認されます。 回路の過渡特性を見つけることの正確さをチェックするために、古典的な方法を使用して単一の電圧ジャンプが回路に適用されたときにこの特性を見つけます。

独立した初期条件を見つけましょう():


依存する初期条件を見つけましょう():

これを行うには、一度に回路図を示す図9を参照すると、次のようになります。


図9.当時の回路図

応答の強制コンポーネントを見つけましょう:

これを行うには、切り替え後の回路図を示す図10を参照してください。 それから私たちはそれを得る

図10.の回路図.

作曲しましょう 微分方程式:

これを行うには、最初に最初のキルヒホッフの法則に従ってノード内の電流のバランスの方程式を書き留め、2番目のキルヒホッフの法則に基づいていくつかの方程式を書き留めます。

コンポーネント方程式を使用して、最初の方程式を変換します。


すべての未知の電圧を次の観点から表現しましょう。


ここで、微分と変換を行うと、2階の微分方程式が得られます。


既知の定数を代入して、次のようにします。


5.特性方程式を書き留めて、そのルーツを見つけましょう。
ゼロに。 時間特性の振動の時定数と準周期は、オペレーターゲインの分析から得られた結果と一致します。 検討中の回路の周波数応答は、カットオフ周波数を持つ理想的なローパスフィルターの周波数応答に近いです。 .

中古文献一覧

1.ポポフV.P. 回路理論の基礎:大学のための教科書-第4版、Rev。 -M 。:高い。 shk。、2003 .-- 575s .:病気。

Korn、G.、Korn、T。、エンジニアおよび高校生のための数学ハンドブック。 モスクワ:ナウカ、1973年、832ページ。

ウクライナ教育省

ハリコフ州立無線電子工科大学

和解と説明文

タームペーパーへ

コース「無線電子工学の基礎」について

トピック:線形回路の周波数および時間特性の計算

オプション番号34


前書き 3
エクササイズ 4
1統合された入力回路抵抗の計算 5
1.1回路の複素入力インピーダンスの決定 5
1.2回路の複素入力抵抗の有効成分の決定 6
1.3回路の複素入力抵抗の無効成分の決定 7
1.4回路の複素入力インピーダンスのモジュラスの決定 9
1.5回路の複素入力インピーダンスの引数の決定 10
2回路周波数特性の計算 12
2.1回路の複素透過係数の決定 12
2.2回路の周波数応答の決定 12
2.3回路の位相周波数特性の決定 14
3回路タイミングの計算 16
3.1回路の過渡応答の決定 16
3.2回路のインパルス応答の決定 19
3.3デュアメル積分法を使用した特定のアクションに対する回路の応答の計算 22
結論 27
使用されているソースのリスト 28

前書き

将来の設計エンジニアの準備と形成における基本的な基本的な分野の知識は非常に素晴らしいです。

「無線電子工学の基礎」(WEM)の分野は、基本的な分野の1つです。 このコースの学習中に、特定の電気回路を計算するためにこの知識を使用することで、理論的な知識と実践的なスキルが習得されます。

コース作業の主な目標は、WEMコースの次のセクションで知識を統合して深めることです。

複素振幅の方法による調和作用下の線形電気回路の計算;

線形電気回路の周波数特性;

回路のタイミング特性;

線形回路の過渡過程の分析方法(古典的な重ね合わせ積分)。

コースワーク関連分野の知識を強化し、知識を持たない人は、割り当てられたタスクを解決することによって、実用的な方法でそれを取得するように招待されます。




オプション番号34

R1、オーム 4,5 t1、μs 30
R2、オーム 1590 I1、A 7
R3、オーム 1100
L、μH 43
C、pF 18,8
反応

1.回路の複素入力抵抗を決定します。

2.回路の複素抵抗のモジュラス、引数、アクティブおよびリアクティブコンポーネントを見つけます。

3.モジュール、引数、複素入力インピーダンスのアクティブコンポーネントとリアクティブコンポーネントの周波数依存性の計算と構築。

4.回路の複素透過係数を決定し、振幅周波数(AFC)および位相周波数(PFC)特性のグラフを作成します。

5.古典的な方法を使用して回路の過渡応答を決定し、そのグラフを作成します。

6.回路のインパルス応答を見つけてグラフ化します。


1統合された入力回路抵抗の計算

1.1回路の複素入力インピーダンスの決定

(1)

数値を代入すると、次のようになります。

(2)




電子機器を設計するスペシャリスト。 この分野のコース作業は、独立した作業の段階の1つであり、選挙回路の頻度と時間的特性を決定および調査し、これらの特性の制限値間の関係を確立し、知識を統合することができます。回路の応答を計算するスペクトル的および時間的方法。 1.計算..。

T、μsm= 100 1.982 * 10-4 19.82 m = 100000 1.98 * 10-419.82調査中の回路の時間特性を図6、図6に示します。 7.周波数応答を図7に示します。 4、図。 5.時間解析法7.衝撃に対する回路応答の決定デュアメル積分を使用すると、外部アクションが...である場合でも、特定のアクションに対する回路の反応を決定することができます。

回路の時間特性には、過渡応答とインパルス応答が含まれます。

独立した電流源と電圧源を含まない線形電気回路を考えてみましょう。

回路への外部の影響をスイッチオン機能(ユニットジャンプ)とします。 x(t)= 1(t-t 0)。

過渡応答独立したエネルギー源を含まない線形回路のh(t-t 0)は、単一の電流または電圧ジャンプの効果に対するこの回路の反応の比率です。

過渡特性の次元は、外部の影響の次元に対する応答の次元の比率に等しいため、過渡特性は、抵抗、導電率の次元を持つことも、無次元量にすることもできます。

チェーンへの外部の影響を関数の形にします

x(t)= d(t-t 0)。

インパルス応答 g(t-t 0)独立したエネルギー源を含まない線形チェーンは、初期条件がゼロの関数の形でのアクションに対するチェーンの反応と呼ばれます。

インパルス応答の次元は、外部アクションの次元と時間の積に対する回路の応答の次元の比率に等しくなります。

回路の複雑な周波数とオペレータの特性と同様に、過渡特性とインパルス特性は、回路への外部の影響とその応答の間の接続を確立しますが、前者の特性とは異なり、後者の議論は時間です。 NS角度ではなく wまたは複雑 NS周波数。 引数が時間である回路の特性は時間的特性と呼ばれ、引数が周波数(複素数を含む)である特性は周波数と呼ばれるため、過渡特性とインパルス特性は時間的特性を指します。回路の。

回路の各オペレータ特性Hk n(p)は、過渡特性とインパルス特性に関連付けることができます。

(9.75)

t 0 = 0過渡応答とインパルス応答のオペレーター画像は単純な形式です

式(9.75)、(9.76)は、回路の周波数特性と時間特性の関係を確立します。 たとえば、インパルス応答を知っていると、次のことができます。 直接変換ラプラスは、チェーンの対応する演算子特性を見つけます

逆ラプラス変換を使用した既知の演算子特性Hk n(p)から、回路のインパルス応答を決定します。

式(9.75)と微分定理(9.36)を使用すると、過渡特性とインパルス特性の間の接続を簡単に確立できます。

t = t 0で関数h(t --t 0)が急激に変化する場合、回路のインパルス応答は次の関係でそれに関連しています。

(9.78)

式(9.78)は、一般化された微分式として知られています。 この式の最初の項は、での過渡応答の導関数です。 t> t 0、および第2項には、d関数とその点での過渡応答の値の積が含まれます。 t = t 0.

関数h1(t --t 0)がt = t 0で不連続にならない場合、つまり、点t = t 0での過渡特性の値がゼロに等しい場合、一般化された導関数の式通常の導関数の式と一致します。、インパルス応答回路は、時間に関する過渡応答の一次導関数に等しくなります。

(9.77)

線形回路の過渡(インパルス)特性を決定するには、2つの主要な方法が使用されます。

1)スイッチオン機能またはa機能の形で電流または電圧にさらされたときに特定の回路で発生する過渡プロセスを考慮する必要があります。 これは、従来の分析方法またはオペレーターの過渡分析方法を使用して実行できます。

2)実際には、線形回路の時間的特性を見つけるには、周波数特性と時間特性の関係を確立する関係を使用したパスを使用すると便利です。 この場合の時間特性の決定は、初期条件がゼロの場合のオペレータ回路の等価回路を作成することから始まります。 さらに、このスキームを使用すると、与えられたペアに対応する演算子特性H k n(p)が見つかります。チェーンx n(t)に対する外部の影響は、チェーンy k(t)の反応です。 回路の演算子特性を知り、関係(6.109)または(6.110)を適用して、求められる時間特性が決定されます。

単一の電流または電圧パルスの影響に対する線形回路の反応を定性的に考慮する場合、回路の過渡プロセスは2つの段階に分けられることに注意してください。 最初の段階で( tÎ] t 0-、t 0+ [)回路は単一のインパルスの影響下にあり、回路に特定のエネルギーを与えます。 この場合、インダクタの電流と静電容量電圧は、転流の法則に違反している間、回路に供給されるエネルギーに対応する値に急激に変化します。 第二段階で( t³t0+)回路に加えられた外部の影響の作用が終了し(対応するエネルギー源がオフになっている間、つまり、それらは内部抵抗によって表されます)、無効要素に蓄積されたエネルギーのために回路内で自由なプロセスが発生します一時的なプロセスの最初の段階で。 その結果、インパルス応答は、検討中の回路の自由なプロセスを特徴づけます。