Файл: Демирчян, Нейман, Коровкин, Чечурин. Теоретические основы электротехники.т.2.2003.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.01.2021
Просмотров: 7918
Скачиваний: 5
5.
(Ð) Íàéäèòå ïåðåäàòî÷íûå ôóíêöèè
K
(
ð
)
=
U
2
(
p
)/
U
1
(
p
) èçîáðàæåííûõ íà
ðèñ. Â13.15 ÷åòûðåõïîëþñíèêîâ, ñîäåðæàùèõ óñèëèòåëü íàïðÿæåíèÿ ñ êîýôôè-
öèåíòîì óñèëåíèÿ
k
.
6.
(Ð) Çàïèøèòå âûðàæåíèÿ äëÿ ïåðåäàòî÷íûõ ôóíêöèé
K
(
p
)
=
U
2
(
p
)/
U
1
(
p
) èçî-
áðàæåííûõ íà ðèñ. Â13.16 ÷åòûðåõïîëþñíèêîâ ñ îïåðàöèîííûì óñèëèòåëåì,
ïðèíèìàÿ åãî êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ áåñêîíå÷íûì.
ÇÀÄÀ×È
1.
(Ð) Íàéäèòå ïåðåäàòî÷íûå ôóíêöèè
K
U
(
p
)
=
U
2
(
p
)/
U
1
(
p
) è
K
I
(
p
)
=
I
2
(
p
)/
I
1
(
p
)
èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â13.17 öåïåé. Ïîêàæèòå íà êîìïëåêñíîé ïëîñêîñòè èõ íó-
ëè è ïîëþñû, ïîñòðîéòå êà÷åñòâåííûå àìïëèòóäíî-÷àñòîòíóþ è ôàçî÷àñòîòíóþ
õàðàêòåðèñòèêè.
218
Âîïðîñû óïðàæíåíèÿ è çàäà÷è ê ãëàâàì 13 è 14
Ðèñ. B13.15
Ðèñ. B13.16
Ðèñ. B13.14
2.
(Ð) Íàéäèòå ïåðåäàòî÷íûå ôóíêöèè
K p
U p U p
( )
( )
( )
=
2
1
èçîáðàæåííûõ
íà
ðèñ. B13.18 öåïåé è ïîñòðîéòå íà êîìïëåêñ-
íîé ïëîñêîñòè ñ îñÿìè Re
K
(
j
w
), Im
K
(
j
w
)
êà÷åñòâåííûå êðèâûå ãîäîãðàôîâ èõ àìïëè-
òóäíî-ôàçîâûõ ÷àñòîòíûõ õàðàêòåðèñòèê
K
(
j
w
) ïðè èçìåíåíèè ÷àñòîòû îò 0 äî
¥
.
3.
(Ð) Êî âõîäó äèôôåðåíöèðóþùåé
rL
öåïè â ìîìåíò âðåìåíè
t
=
0 ïîäêëþ÷àþò
èñòî÷íèê ÝÄÑ, íàïðÿæåíèå êîòîðîãî èçìåíÿåòñÿ ïî çàêîíó
u
âõ
=
at
, ãäå
a
=
ñonst.
Îïðåäåëèòå ìîìåíò âðåìåíè
t
1
, íà÷èíàÿ ñ êîòîðîãî
u
âûõ
(
t
) áóäåò îòëè÷àòüñÿ
îò âåëè÷èíû
L
r
du
dt
âõ
íå áîëåå, ÷åì íà 10 %.
4.
(Ð) Êî âõîäó èíòåãðèðóþùåé
rC
öåïè â ìîìåíò âðåìåíè
t
=
0 ïîäêëþ÷àþò
ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå
u
âõ
=
U
0
. Îïðåäåëèòå ìîìåíò âðåìåíè
t
1
, äî êîòîðîãî
íàïðÿæåíèå íà âûõîäå áóäåò îòëè÷àòüñÿ îò âåëè÷èíû 1
0
rÑ
u t dt
t
âõ
( )
ò
íå áîëåå
÷åì íà 10 %.
13.6. Îáðàòíûå ñâÿçè
ÓÏÐÀÆÍÅÍÈß
1.
(Ð) Çàïèøèòå ïåðåäàòî÷íóþ ôóíêöèþ
¢
K p
( ) â âèäå îòíîøåíèÿ ïîëèíîìîâ îïå-
ðàòîðà
p
äëÿ ñèñòåìû, ñîñòîÿùåé èç îñíîâíîãî óñòðîéñòâà ñ ïåðåäàòî÷íîé ôóíê-
öèåé
K
(
p
) è óñòðîéñòâà îáðàòíîé ñâÿçè ñ ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèåé
W
(
p
):
à
)
K
(
p
)
=
k
p
,
W
(
p
)
= b
;
á
)
K
(
p
)
=
k
Tp
1
+
,
W
(
p
)
= b
;
â
)
K
(
p
)
=
k
Tp
1
+
,
W
(
p
)
= b
p
;
ã
)
K
(
p
)
=
k
T p
T p
(
)(
)
1
1
1
2
+
+
,
W
(
p
)
= b
;
ä
)
K
(
p
)
= =
+
+
k
T p
T p
(
)(
)
1
1
1
2
,
W
(
p
)
= b
p
.
2.
(Ð) Âåëè÷èíà
D
k
/
k
õàðàêòåðèçóåò íåñòàáèëüíîñòü êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ
óñèëèòåëÿ (çäåñü
D
k
— èçìåíåíèå êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ). Âî ñêîëüêî ðàç èç-
ìåíèòñÿ ýòà âåëè÷èíà ïðè îõâàòå óñèëèòåëÿ îáðàòíîé ñâÿçüþ ñ êîýôôèöèåíòîì
Âîïðîñû óïðàæíåíèÿ è çàäà÷è ê ãëàâàì 13 è 14
219
Ðèñ. B13.18
Ðèñ. B13.17
îáðàòíîé ñâÿçè
b
? Çàâèñèò ëè íåñòàáèëüíîñòü îò âèäà îáðàòíîé ñâÿçè (ïîëîæè-
òåëüíàÿ èëè îòðèöàòåëüíàÿ îáðàòíàÿ ñâÿçü)?
3.
(Ð) Âî ñêîëüêî ðàç èçìåíÿåòñÿ âåëè÷èíà
T
, õàðàêòåðèçóþùàÿ èíåðöèîííîñòü
óñèëèòåëÿ ñ ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèåé
K
(
p
)
=
k
Tp
+
1
, ïðè îõâàòå åãî îòðèöàòåëüíîé
îáðàòíîé ñâÿçüþ ñ ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèåé öåïè îáðàòíîé ñâÿçè
W
(
p
)
= b
?
4.
(Ð) Íàéäèòå êîýôôèöèåíò
Ò
1
ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè
W
(
p
)
=
Ò
1
ð
óñòðîéñòâà,
êîòîðîå, áóäó÷è âêëþ÷åííûì â öåïü îáðàòíîé ñâÿçè îñíîâíîãî óñòðîéñòâà ñ ïå-
ðåäàòî÷íîé ôóíêöèåé
K
(
p
)
=
k
Tp
+
1
, óìåíüøàåò âåëè÷èíó
T
â
n
ðàç, ñîõðàíÿÿ íå-
èçìåííûì êîýôôèöèåíò
k
.
14.1. Õàðàêòåðèñòè÷åñêèå ïàðàìåòðû ÷åòûðåõïîëþñíèêà
ÂÎÏÐÎÑÛ
1.
Öåïíàÿ ñõåìà ñîäåðæèò
n
ñîãëàñîâàííî ñîåäèíåííûõ ñèììåòðè÷íûõ ÷åòû-
ðåõïîëþñíèêîâ. Ïðè êàêîì ñîîòíîøåíèè ìåæäó ñîïðîòèâëåíèÿìè íàãðóçêè
Z
í
è
ãåíåðàòîðà
Z
ã
öåïíàÿ ñõåìà õàðàêòåðèñòè÷åñêè ñîãëàñîâàíà?
2.
(Î) Êàê èçìåíÿòñÿ óñëîâèÿ ñîãëàñîâàíèÿ çâåíüåâ öåïíîé ñõåìû ïðè ïîäêëþ-
÷åíèè êî âõîäó ïåðâîãî çâåíà èñòî÷íèêà òîêà ñ âíóòðåííåé ïðîâîäèìîñòüþ
Y
âìåñòî èñòî÷íèêà ÝÄÑ?
3.
×åòûðåõïîëþñíèê èñïîëüçóþò äëÿ ñîãëàñîâàíèÿ èñòî÷íèêà è ïðèåìíèêà. Ìî-
æåò ëè îí áûòü ñèììåòðè÷íûì?
4.
Çâåíüÿìè öåïíîé ñõåìû ÿâëÿþòñÿ ïàññèâíûå ÷åòûðåõïîëþñíèêè. Ìîæåò ëè
êîýôôèöèåíò çàòóõàíèÿ
a
ñõåìû áûòü îòðèöàòåëüíûì?
5.
(Î) ×åòûðåõïîëþñíèê ñîäåðæèò îäèí ðåàêòèâíûé ýëåìåíò è ðåçèñòîðû. Êà-
êîâû ìàêñèìàëüíî è ìèíèìàëüíî âîçìîæíûå çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòà ôàçû?
6.
Çàâèñÿò ëè îò ÷àñòîòû:
à
) õàðàêòåðèñòè÷åñêèå ñîïðîòèâëåíèÿ ÷åòûðåõïîëþñ-
íèêà;
á
) êîýôôèöèåíòû çàòóõàíèÿ
a
è ôàçû
b
?
7.
(Î) Ìîæíî ëè óòâåðæäàòü, ÷òî åñëè ïðè ÷àñòîòå
w
âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ
ñîåäèíåíèå ÷åòûðåõïîëþñíèêîâ ÿâëÿåòñÿ õàðàêòåðèñòè÷åñêè ñîãëàñîâàííûì, òî
ïðè ëþáîé äðóãîé ÷àñòîòå îíî òàêèì è ñîõðàíèòñÿ? Êàêîìó òðåáîâàíèþ äîëæíû
óäîâëåòâîðÿòü ñîïðîòèâëåíèÿ
Z
ã
,
Z
í
, à òàêæå ñîïðîòèâëåíèÿ ýëåìåíòîâ ÷åòû-
ðåõïîëþñíèêîâ, ÷òîáû óñëîâèå õàðàêòåðèñòè÷åñêè ñîãëàñîâàííîãî ñîåäèíåíèÿ
âûïîëíÿëîñü ïðè ëþáîé ÷àñòîòå?
8.
(Î) Ìîæíî ëè ðàññ÷èòàòü ïåðåäàòî÷íûå ôóíêöèè ïî íàïðÿæåíèþ è òîêó íåîäíî-
ðîäíîé öåïíîé ñõåìû, èñïîëüçóÿ âûðàæåíèÿ
K
Z
Z
e
U
n
k
k
n
=
å
+
-
=
1
1
1
,
,
c
c
G
,
K
Z
Z
e
I
n
k
k
n
=
å
+
-
=
1
1
1
,
,
c
c
G
,
ãäå
Z
1,c
,
Z
n
+1,c
— õàðàêòåðèñòè÷åñêèå ñîïðîòèâëåíèÿ,
G
k
— ìåðà ïåðåäà÷è ïðè
÷àñòîòå íàïðÿæåíèÿ èñòî÷íèêà, îòëè÷íîé îò ÷àñòîòû, ïðè êîòîðîé ñîåäèíåíèå
çâåíüåâ õàðàêòåðèñòè÷åñêè ñîãëàñîâàíî?
220
Âîïðîñû óïðàæíåíèÿ è çàäà÷è ê ãëàâàì 13 è 14
9.
(Î) Ìåðà ïåðåäà÷è öåïíîé ñõåìû ðàâíà ñóììå ìåð ïåðåäà÷ çâåíüåâ. Ïðè êà-
êîì ñïîñîáå ââåäåíèÿ ìåðû ïåðåäà÷è à âçàìåí îáû÷íî ïðèíÿòîãî
G =
1
2
1 1
2
ln
& &
& &
U I
U I
2
îíà áóäåò ðàâíîé ïðîèçâåäåíèþ ìåð ïåðåäà÷è çâåíüåâ?
10.
(Î) ×åòûðåõïîëþñíèêè öåïíîé ñõåìû ñîñòîÿò èç ïàññèâíûõ ýëåìåíòîâ. Ìî-
ãóò ëè âåëè÷èíû
K
U
,
K
I
ïðèíèìàòü çíà÷åíèÿ:
à
)
|
K
U
| >
1,
|
K
I
|
< 1;
á
)
|
K
U
|
< 1,
|
K
I
|
> 1;
â
)
|
K
U
|
> 1,
|
K
I
|
> 1;
ã
)
|
K
U
|
< 1,
|
K
I
|
< 1?
ÓÏÐÀÆÍÅÍÈß
1.
(Ð) Ðàññ÷èòàéòå õàðàêòåðèñòè÷åñêèå ïàðàìåòðû ÷åòûðåõïîëþñíèêîâ, ñõåìû
êîòîðûõ ïðèâåäåíû íà ðèñ. B14.1. Ñîïðîòèâëåíèÿ óêàçàíû â îìàõ, èíäóêòèâíî-
ñòè — â ìèëëèãåíðè, åìêîñòè — â ìèêðîôàðàäàõ. ×àñòîòà
f
íàïðÿæåíèÿ ðàâíà
50 Ãö. Ðàñ÷åò âûïîëíèòå äâóìÿ ñïîñîáàìè:
à
) èñïîëüçóÿ ïðåäâàðèòåëüíî íàé-
äåííûå
À
-ïàðàìåòðû;
á
) âû÷èñëÿÿ íà ïåðâîì ýòàïå âåëè÷èíû
Z
10
,
Z
1ê
, Z
20
.
2.
(Ð) Ðàññ÷èòàéòå ïåðåäàòî÷íûå ôóíêöèè ïî íàïðÿæåíèþ è òîêó ÷åòûðåõïî-
ëþñíèêîâ (ïðè óñëîâèè èõ ñîãëàñîâàíèÿ), ñõåìû êîòîðûõ èçîáðàæåíû íà
ðèñ. Â14.1, äâóìÿ ñïîñîáàìè:
à
) èñïîëüçóÿ íàéäåííûå â ïðåäûäóùåì óïðàæíå-
íèè õàðàêòåðèñòè÷åñêèå ïàðàìåòðû;
á
) âû÷èñëÿÿ íåïîñðåäñòâåííî îòíîøåíèÿ
âåëè÷èí
&
U
âõ
è
&
U
âûõ
,
&
I
âõ
è
&
I
âûõ
.
3.
Ðàññ÷èòàéòå
À
-ïàðàìåòðû, à òàêæå ïàðàìåòðû ýêâèâàëåíòíûõ Ò- è Ï-ñõåì ÷å-
òûðåõïîëþñíèêà, âêëþ÷åííîãî äëÿ ñîãëàñîâàíèÿ èñòî÷íèêà ÝÄÑ ñ âíóòðåííèì
ñîïðîòèâëåíèåì
Z
1
=
(1 +
j
) Îì è ïðèåìíèêà ñ ñîïðîòèâëåíèåì
Z
ïð
=
(1 –
j
) Îì
ïðè ÷àñòîòå ÝÄÑ
f
=
50 Ãö. Çàäàííîå çíà÷åíèå ìåðû ïåðåäà÷è Ã
=
10 äÁ.
Âîïðîñû óïðàæíåíèÿ è çàäà÷è ê ãëàâàì 13 è 14
221
Ðèñ. B14.1
4.
(Ð) Ðàññ÷èòàéòå ïåðåäàòî÷íûå ôóíêöèè ïî íàïðÿæåíèþ ñîãëàñîâàííûõ öåï-
íûõ ñõåì, èçîáðàæåííûõ íà ðèñ. Â14.2. Ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðîâ è êîíäåíñà-
òîðîâ óêàçàíû â îìàõ.
5.
(Ð) Äëÿ îñëàáëåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà çàäàííóþ âåëè÷èíó ïðèìåíÿþò èçîáðà-
æåííóþ íà ðèñ. Â14.3 ýëåêòðè÷åñêóþ öåïü (íàçûâàåìóþ àòòåíþàòîðîì). Ðàññ÷è-
òàéòå ïàðàìåòðû
r
1
,
r
2
,
r
3
öåïè, îáåñïå÷èâàþùåé îñëàáëåíèå íàïðÿæåíèÿ íà 1 Íï
ïðè
Z
C
=
100 Îì è óñëîâèè
r
1
2
=
r
2
r
3
.
14.2. Ýëåêòðè÷åñêèå ôèëüòðû
ÂÎÏÐÎÑÛ
1.
Êàêèå çíà÷åíèÿ ïðèíèìàþò êîýôôèöèåíò çàòóõàíèÿ è ìîäóëü ïåðåäàòî÷íîé
ôóíêöèè ïî íàïðÿæåíèþ èäåàëüíîãî ôèëüòðà â ïîëîñå:
à
) ïðîïóñêàíèÿ;
á
) çà-
äåðæèâàíèÿ?
2.
Ïî÷åìó ïðè êàñêàäíîì ñîåäèíåíèè çâåíüÿ ìíîãîçâåííûõ ôèëüòðîâ äîëæíû
áûòü õàðàêòåðèñòè÷åñêè ñîãëàñîâàíû?
3.
Ê êàêèì êà÷åñòâåííûì èçìåíåíèÿì õàðàêòåðèñòèê
a
(
w
) ïðèâîäèò çàìåíà ñî-
ãëàñîâàííîé íàãðóçêè ôèëüòðà íà íåñîãëàñîâàííóþ?
4.
(Î) Îáëàäàþò ëè ôèëüòðóþùèìè ñâîéñòâàìè èçîáðàæåííûå íà ðèñ. B14.4 öåïè?
5.
Ó îäíîãî èç ôèëüòðîâ õàðàêòåðèñòè÷åñêèå ñîïðîòèâëåíèÿ ñóùåñòâåííî çàâè-
ñÿò îò ÷àñòîòû â ïîëîñå ïðîïóñêàíèÿ, à ó äðóãîãî — íåçíà÷èòåëüíî. Êàêîé èç íèõ
öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü ïðè ïðî÷èõ ðàâíûõ óñëîâèÿõ (îäèíàêîâûé êîýô-
ôèöèåíò çàòóõàíèÿ, îäèíàêîâîå ÷èñëî ýëåìåíòîâ ôèëüòðîâ)?
6.
(Î) Êîýôôèöèåíò çàòóõàíèÿ ôèëüòðà â ïîëîñå ïðîïóñêàíèÿ ðàâåí íóëþ. Íà
åãî âõîä ïîäàåòñÿ ñèãíàë, ñïåêòð êîòîðîãî óæå
'
ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ ôèëüòðà.
Ïðè êàêîì óñëîâèè ñèãíàë ïðîõîäèò ÷åðåç ôèëüòð áåç èñêàæåíèÿ?
7.
(Î) Ïî÷åìó êîýôôèöèåíò ôàçû èäåàëüíîãî ôèëüòðà ëèíåéíî çàâèñèò îò ÷àñ-
òîòû â ïîëîñå ïðîïóñêàíèÿ?
8.
(Î) Îäèíàêîâû ëè â îùåì ñëó÷àå ñèãíàëû íà âõîäå è âûõîäå öåïè, èçîáðàæåí-
íîé íà ðèñ. B14.5, ó êîòîðîé êîýôôèöèåíò çàòóõàíèÿ
a =
0 ïðè ëþáîé ÷àñòîòå?
222
Âîïðîñû óïðàæíåíèÿ è çàäà÷è ê ãëàâàì 13 è 14
Ðèñ. B14.2
Ðèñ. B14.3
Ðèñ. B14.4
Ðèñ. B14.5