рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Методы анализа частотных характеристик электрических цепей

Методы анализа частотных характеристик электрических цепей - раздел Электротехника, Основные понятия, определения, законы электрических цепей Важнейшей Характеристикой Линейной Электрической Цепи Является Ее Ком...

Важнейшей характеристикой линейной электрической цепи является ее комплексная передаточная функция. Представим электрическую цепь в виде четырёхполюсника (рис.9.1). Комплексная передаточная функция цепи определяется как отношение комплексной амплитуды реакции цепи к комплексной амплитуде входного воздействия.

Рис. 9.1

В зависимости от типов входного воздействия и реакции цепи различают следующие виды :

1. Комплексная передаточная функция по напряжению

, (3.1)

где , , , - комплексные амплитуды и комплексные действующие значения напряжения воздействия на входе и напряжения реакции на выходе.

2. Комплексная передаточная функция по току

, (3.2)

где , , , - комплексные амплитуды и действующие значения тока воздействия и тока реакции.

3. Комплексное передаточное сопротивление

. (3.3)

4. Комплексная передаточная проводимость

(3.4)

Из данных определений следует, что и являются безразмерными величинами, а и - имеют соответственно размерности сопротивления и проводимости.

Комплексные передаточные функции цепи являются функцией частоты сигнала воздействия и зависят только от параметров цепи.

Как всякую комплексную величину можно представить в показательной, тригонометрической и алгебраической форме:

; (3.5)

; (3.6)

; (3.7)

Наряду с передаточными функциями (3.1) - (3.4) при анализе цепей находят применение комплексные функции, определяющиеся отношением комплексной реакции к комплексному воздействию на входе электрической цепи (рис. 9.1)

. (3.8)

Эти функции носят название комплексных входных функций цепи.

Представим комплексную передаточную функцию в показательной форме:

Модуль комплексной передаточной функции называется амплитудно-частотной характеристикой цепи (АЧХ), аргумент комплексной передаточной функции называют фазо-частотной характеристикой цепи (ФЧХ).

Таким образом, амплитуда сигнала на выходе цепи определяется АЧХ (модулем комплексной передаточной функции), а фаза – ФЧХ (аргументом комплексной передаточной функции):

(3.9)

Если обозначить вещественную и мнимую части комплексной передаточной функции цепи:

,

то АЧХ и ФЧХ будут связаны с вещественной и мнимой частями комплексной передаточной функции и соотношениями:

; (3.10)

. (3.11)

Важной характеристикой цепей является групповое время запаздывания (ГВЗ). ГВЗ определяется как

(3.12)

Знак минус перед производной объясняется тем, что для физически реализуемых цепей всегда ГВЗ ≥ 0, а ФЧХ таких цепей имеет отрицательный угол наклона.

Фазовые искажения сигнала цепью будут отсутствовать, если ее ГВЗ постоянно, т.е. не зависит от частоты сигнала. Амплитудные искажения будут отсутствовать, если АЧХ не зависит от частоты сигнала. Таким образом, условие неискаженной передачи сигнала цепью будет H (ω)=cons, φ(ω)=−ω∙(ГВЗ) ± kπ.

Определить и построить графики АЧХ по напряжению цепи (рис.9.2).

Рис. 9.2

АЧХ является модулем комплексной передаточной функции, которая может быть определена по формуле:

.

АЧХ цепи будет

При , при . График АЧХ для цепей первого порядка в общем случае (без задания численных значений элементов цепи) может быть построен по двум точкам при . График АЧХ рассматриваемой цепи (рис. 9.2) приведен на рис. 9.3

.

Рис. 9.3


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основные понятия, определения, законы электрических цепей

Электрической цепью называют совокупность устройств предназначенных для прохождения электрического тока электромагнитные процессы в которых.. По типу оператора ЭЦ делятся на линейные когда их реакция на внешнее.. Активные линейные элементы источники электрической энергии..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Методы анализа частотных характеристик электрических цепей

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Топология электрических цепей
Для расчета ЭЦ используют их модели в виде электрических схем, на которых изображаются идеализированные элементы цепи. Место (точка) соединения нескольких элементов на схе

Закон Ома
Закон Ома применяется для отдельной ветви или для одноконтурной замкнутой цепи (не имеющей разветвлений). При расчете тока по закону Ома прежде всего необходимо задать произвольно положите

Правила (законы) Кирхгофа
В основе методов анализа электрических цепей лежат законы Кирхгофа. Первый закон — закон токов Кирхгофа (ЗТК) формулируется по отношению к узлам электрической цепи и гласит: алгебр

Методы эквивалентных преобразований электрических цепей
Для упрощения расчетов цепи целесообразно использовать преобразования электрических схем. В основе различных методов преобразования электрических схем лежит принцип эквивалентности, согласно

Основные методы расчета электрических цепей
Метод узловых потенциалов позволяет уменьшить количество независимых уравнений системы до числа, равного количеству узлов без одного: При составлении уравнений по методу у

Баланс мощностей
цепи с независимыми источниками, можно сформулировать следующим образом: алгебраическая сумма мощностей, отдаваемых независимыми источниками, равняется алгебраической сумме мощностей, потребляемых

Векторные диаграммы гармонических токов и напряжений
Гармоническое колебание тока i(t) показано на рис. 6.1. Оно характеризуется следующими основными параметрами: амплитудой Iт; угловой частотой

Индуктивные элементы.
Под действием напряжения (2.7) в индуктивном элементе будет протекать ток:   , (2.10) где

Емкостные элементы.
Для емкостного элемента при том же приложенном напряжении имеем: , (2.12) где

Символический метод расчета электрических цепей
Наиболее широкое распространение получило представление гармонических колебаний с помощью комплексных чисел. Представим ток , определяемый ф

Баланс мощностей в режиме гармонических колебаний
Для расчета мощности в режиме гармонических колебаний используется символический метод, введя понятие комплексной мощности: . (2.20

Резонансы в электрических цепях
Резонансом называют такое состояние пассивной электрической цепи, состоящей из разнохарактерных реактивных элементов, при котором фазовый сдвиг между входным током и входным напряжением равен нулю.

Анализ переходных процессов.
При переходе электрической цепи из одного установившегося режима в другой (с другими параметрами) возникает переходный режим, который характеризуется нестационарным, неустановившимся или перех

Временной метод исследования переходных процессов электрических цепей
Временной метод анализа электрических цепей основан на линейной теории сигналов и цепей, т.е. использует свойство линейности оператора электрической цепи. Сигнал представляется в виде суммы элементарн

Анализ устойчивости электрических цепей
  Электрическая цепь называется устойчивой, если возникающие в ней рассогласования в процессе функционирования сводятся к нулю или к ограниченной величине, зависящей от параметров это

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги