Файл: Отчет по лабораторной работе 6 Исследование характеристик электрических цепей.docx
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 104
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования«Омский Государственный Технический Университет»Кафедра «Электроника»Отчет по лабораторной работе №6«Исследование характеристик электрических цепей»По дисциплине «Теория электрических цепей»Выполнили:Студент группы ПР-222.Зейб Н.В.Проверил:Гонтовой Е.А.Омск 2023Цель работыИсследование частотных характеристик электрических цепей на примере фильтра нижних частот.Краткая теорияДана электрическая цепь, представляющая собой схему фильтра нижних частот:Рис. 1. Вариант реализации с индуктивностью на входной цепиИзвестны номиналы элементов схемы:L1 := 70,57 [мГн] C1 := 4943,32 [нФ] R1 := 200 [Ом]L2 := 285,73 [мГн] C2 := 7928,47 [нФ] R2 := 200 [Ом]L3 := 285,73 [мГн] С3 := 4943,32 [нФ] := 1 [В] L4 := 70,57 [мГн] (t) sin2 f tНеобходимо определить и построить частотные характеристики фильтра: ЛАЧХ и ЛФЧХ.Для определения частотных характеристик воспользуемся методом контурных токов в сочетании с методом комплексных амплитуд.1. В схеме исследуемой цепи выделим 4 независимых контура.2. Произвольным образом выберем направление обхода контуров и направлениеконтурных токов (не забываем, что направления обхода токов должны быть в одну сторону и совпадать с направлением контурных токов).3. Найдем комплексные сопротивления всех элементов, образующих исследуемую электрическую цепь и комплексные амплитуды всех источников электрической энергии, входящих в состав цепи.Определим комплексные сопротивления элементов цепи:ZR1(f) R1 ZR2(f) R2 ZL1(f) j 2 f L1 ZL2(f) j 2 f L2 ZL3(f) j 2 f L3ZL4(f) j 2 f L4 ZC1(f) := ZC2(f) :=
ZC3(f) := Определим комплексные амплитуды источников энергии (в исследуемой цепи имеется только один источник электрической энергии - (t)): := 4. Найдем cобственные комплексные сопротивления контуров:5. Найдем общие комплексные сопротивления контуров:Остальные равны нулю.6. Найдем комплексные амплитуды контурных ЭДС: := := := := 7. Составим матрицу коэффициентов системы уравнений, записанной по методу контурных токов:8. Запишем матрицы, определители которых необходимы для нахождения контурного тока I4:9. Найдём комплексную амплитуду контурного тока I4, который является выходным током схемы:10. Найдём комплексную амплитуду выходного напряжения по закону Ома:
11. Определим ЛАЧХ и ЛФЧХ:12. Построим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ. Рис.2. График ЛАЧХРис.3. График ЛФЧХРис. 4. Схема исследуемой электрической цепиРис. 5. График ЛАЧХ и ЛФЧХВывод: В данной лабораторной работе мы исследовали частотные характеристики электрических цепей на примере фильтра нижних частот. Также смогли применить метод контурных токов.
ZC3(f) := Определим комплексные амплитуды источников энергии (в исследуемой цепи имеется только один источник электрической энергии - (t)): := 4. Найдем cобственные комплексные сопротивления контуров:5. Найдем общие комплексные сопротивления контуров:Остальные равны нулю.6. Найдем комплексные амплитуды контурных ЭДС: := := := := 7. Составим матрицу коэффициентов системы уравнений, записанной по методу контурных токов:8. Запишем матрицы, определители которых необходимы для нахождения контурного тока I4:9. Найдём комплексную амплитуду контурного тока I4, который является выходным током схемы:10. Найдём комплексную амплитуду выходного напряжения по закону Ома:
11. Определим ЛАЧХ и ЛФЧХ:12. Построим графики ЛАЧХ и ЛФЧХ. Рис.2. График ЛАЧХРис.3. График ЛФЧХРис. 4. Схема исследуемой электрической цепиРис. 5. График ЛАЧХ и ЛФЧХВывод: В данной лабораторной работе мы исследовали частотные характеристики электрических цепей на примере фильтра нижних частот. Также смогли применить метод контурных токов.