Методические указания и контрольные задания №3 и №4 по курсу теория электрических цепей для студентов заочного факультета 3 курса (стр. 10 из 11)

В режиме несогласованного включения ЧП, когда

= 3300 Ом, а = 3060 Ом, получим:

Анализ полученных результатов подтверждает известное положение теории о том, что входное сопротивление согласованно нагруженного ЧП равно его характеристическому сопротивлению.

4. Анализ прохождения сигнала в системе: источник сигнала – ЧП – нагрузка.

С этой целью в схеме, приведенной на рис. 4.1, необходимо рассчитать значения напряжений

, и токов и . Эти величины легко могут найдены с помощью уравнений передачи ЧП для А-параметров:

. (4.3)

Предварительно находится напряжение

. (4.4)

Тогда из уравнения

определяем

(4.5)

Ток

может быть найден либо по (4.3), либо по формуле

Рис. 4.5

. (4.6)

Роль ЧП в схеме оценивается через его рабочее ослабление

, (4.7)

где

, и – напряжение и ток на согласованной нагрузке источника сигнала без ЧП (рис. 4.5).

Рассчитаем перечисленные величины в случае, когда

, а . Учтем, что .

;

Ток

, рассчитанный по (4.6)

,

совпадает с результатом расчета

по (4.3).

Значения

и в схеме на рис. 4.5 находятся при . Очевидно, что в этом случае

,

а

.

Тогда

.

Теже величины в случае несогласованного включения ЧП, т.е. при

= 3300 Ом, = 3060 Ом и Ом, будут иметь значения:

При расчете рабочего ослабления в несогласованном режиме в схеме на рис. 4.5 необходимо принять

= 3060 Ом. В этом случае напряжение не изменится и вновь будет равно , а ток изменится:

.

Рабочее ослабление согласно (4.7) будет:

.

Анализ расчетов показывает, что рабочее ослабление ЧП при несогласованном включении 0,38 Hn больше, чем при согласованном включении 0,29 Hп, что и следовало ожидать. Кроме того рабочее ослабление в режиме согласованного включения ЧП равно характеристическому ослаблению ЧП, рассчитанному в п. 2.

5. Расчет комплексной передаточной функции.

Согласно рис. 4.1 комплексная передаточная функция ЧП по напряжению

. Используя первое уравнение из системы (4.3), легко получить, что

.

В режиме холостого хода, т.е. при

и при частоте = 5 кГц

.

Модуль передаточной функции

оказался больше единицы несмотря на то, что ЧП является пассивным. Но, т.к. в схеме ЧП имеются индуктивность и емкость, то возникают резонансные явления, которые и приводят к увеличению выходного напряжения по сравнению с входным.

Если учитываются нагрузки ЧП, то вводится понятие рабочей передаточной функции:

.

Обычно рассчитывается модуль рабочей передаточной функции:

.

В режиме согласованного включения ЧП

.

В режиме несогласованного включения

.

Задача 4.2

Исследуется режим в длинной линии (рис. 4.5), на входе и выходе которой подключена одинаковая нагрузка

.

Выпишите согласно Вашему варианту параметры задачи (табл. 7).

Определив номер задания Вашего варианта (табл. 1) с помощью таблицы 8 найдите и выпишите, что задано и что требуется рассчитать.

Рис. 4.5

Найдите величину нагрузки

, при которой в линии будут отсутствовать отраженные волна. Чему равен КБВ при найденном значении ? Расчет задачи выполняйте в предположении, что совпадает с найденным значением .

Таблица 7

Варианты	, Ом	, 1/км	l, км	х, км
00 – 09	70	0,1 + j 0,3	5	2
10 – 19	35	0,1 + j 0,5	7	2
20 – 29	45	0,05 + j 0,1	10	3
30 – 39	50	0,04 + j 0,15	15	11
40 – 49	75	0,06 + j 0,12	20	13
50 – 59	130	0,02 + j 0,06	25	18
60 – 69	150	0,03 + j 0,08	30	15
70 – 79	180	0,01 + j 0,05	40	22
80 – 89	200	0,02 + j 0,07	50	19
90 – 99	250	0,01 + j 0,05	35	28

Таблица 8