Файл: частотные характеристики простейших электрических цепей.docx
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 40
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»
Институт радиоэлектроники и информационных технологий (ИРИТ-РТФ)
Отчет по лабораторной работе 5
по дисциплине «Теоретические основы электротехники»
Тема: «ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПРОСТЕЙШИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ»
Стенд 5
Студентка Фадеева А.А.
Группа РИ-201222
Преподаватель Вострецова Е.В.
г. Екатеринбург, 2022
-
Цель работы:
Расчет и экспериментальная проверка амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик линейных электрических цепей первого и второго порядка.
-
Расчетная часть
Исходные данные:
-
Выведем формулы для комплексного коэффициента передачи по напряжению для цепей первого порядка, пренебрегая сопротивлением потерь катушки RL1; выведем формулы, рассчитаем и построим графики АЧХ и ФЧХ указанных цепей.
В данной цепи .
Тогда:
комплексный коэффициент передачи по напряжению
амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)
– фазочастотная характеристика (ФЧХ),
где угловая частота:
.
– частота среза
а) -цепь:
– комплексный коэффициент передачи по напряжению
Подставим числовые значения:
Тогда:
Построим графики в диапазоне частот от fmin до fmax, соответствующем изменению АЧХ от максимального значения Kmax до значения примерно :
Условие:
Соответственно, найдем К(fmin) fmin и построим график АЧХ и ФЧХ:
Таблица 1 – данные для построения АЧХ и ФЧХ RC-цепи
| 0 | 2000 | 4980 | 7000 | 10000 | 20000 | 30000 | 40000 | 50000 |
| 1 | 0,928 | 0,707 | 0,580 | 0,446 | 0,242 | 0,164 | 0,124 | 0,099 |
| 0 | -21,9 | -45,0 | -54,6 | -63,5 | -76,0 | -80,6 | -82,9 | -84,3 |
Рисунок 1 – график АЧХ RC-цепи
Рисунок 2 – график ФЧХ RC-цепи
б) -цепь:
– комплексный коэффициент передачи по напряжению
-частота среза
Построим графики в диапазоне частот от fmin до fmax:
найдем из условия :
Таблица 2 – данные для построения АЧХ и ФЧХ CR-цепи
| 0 | 1000 | 2000 | 3000 | 4000 | 4980 | 6000 | 8000 | 10000 |
| 0 | 0,197 | 0,373 | 0,516 | 0,626 | 0,707 | 0,769 | 0,849 | 0,895 |
| 90,0 | 78,6 | 68,1 | 58,9 | 51,2 | 45,0 | 39,7 | 31,9 | 26,5 |
Рисунок 3 – график АЧХ CR-цепи
Рисунок 4 – график ФЧХ CR-цепи
в)
-цепь.
Построим графики в диапазоне от до .
,
найдем из условия :
Таблица 3 – данные для построения графиков АЧХ и ФЧХ RL-цепи
| 0 | 10 | 20 | 50 | 100 | 136 | 180 | 230 | 280 |
| 0 | 0,073 | 0,145 | 0,345 | 0,592 | 0,707 | 0,798 | 0,861 | 0,900 |
| 90,0 | 85,8 | 81,6 | 69,8 | 53,7 | 45,0 | 37,1 | 30,6 | 25,9 |
Рисунок 5 – график АЧХ RL-цепи
Рисунок 6 – график ФЧХ RL-цепи
г ) -цепь.
-АЧХ
Построим графики в диапазоне от до :
,
найдем из условия :
Таблица 4 – данные для построения графиков АЧХ и ФЧХ LR-цепи
| 0 | 50 | 136 | 200 | 400 | 600 | 800 | 1100 | 1400 |
| 1 | 0,939 | 0,707 | 0,562 | 0,322 | 0,221 | 0,168 | 0,123 | 0,097 |
| 0,0 | -20,2 | -45,0 | -55,8 | -71,2 | -77,2 | -80,4 | -83,0 | -84,5 |