Пошук навчальних матеріалів по назві і опису в нашій базі:

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки




467.84 Kb.
НазваМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки
Сторінка1/4
Дата конвертації27.11.2012
Розмір467.84 Kb.
ТипМетодичні вказівки
Зміст
Нтту «кпі»
Elektronics workbench
Elektronics workbench
Elektronics workbench
Мета та основні завдання лабораторних робіт
Elektronics workbench
Основні теоретичні відомості
F(jω) має один ненульовий дійсний від’ємний полюс p1=- α=-1/τ
Кола 1-го порядку з властивостями ФВЧ
Кола 2-го порядкуз властивостями смугового фільтра.
  1   2   3   4


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

“КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

Теорія електричних кіл

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ

Київ 2011

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»
ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ КІЛ
Методичні вказівки

до виконання лабораторних робіт

для студентів напряму підготовки

6.050903 «Телекомунікації»

усіх форм навчання
Затверджено Методичною радою НТУУ «КПІ»


Київ

НТТУ «КПІ»

2011
Теорія електричних кіл:методичні вказівки до виконання лабораторних робіт усіх форм навчання за напрямом підготовки 6.050.903 “Телекомунікації” / (Укл. Т.Ф. Гумен, Ю.Ю. Яновська, М.Г. Лискова, . – К.: НТУУ “КПІ”, 2011 –с.
Укладачі: Гумен Тамара Федосіївна, старший викладач

Яновська Юлія Юрївна, асистент

Лискова Марина Генадіївна, асистент

Відповідальний редактор Савченко Ю.Г., професор,д.т.н.
Рецензент Попов Володимир Андрійович, доцент,к.т.н.:

ЗМІСТ


Вступ………………………………………………………………………...

6

Мета та основні завдання лабораторних робіт …………………………..

7

Основні теоретичні відомості ………...………………………….……….

8

Обладнання експериментальної установки – опис структури вікна та системи меню ELEKTRONICS WORKBENCH....…………………………


28

Заходи безпеки під час виконання лабораторних робіт в комп’ютерному класі………………………………………………………


36

Порядок та рекомендації щодо виконання лабораторних робіт та обробки результатів………………………………………………………..


39

Лабораторна робота №1 Дослідження АЧХ та ФЧХ RC-кіл 1-го порядку з властивостями ФНЧ……………………………………………


41

Лабораторна робота №2 Дослідження АЧХ та ФЧХ RC-кіл 1-го порядку з властивостями ФВЧ…………………………………………….


43

Лабораторна робота №3 Дослідження АЧХ та ФЧХ RL-кіл 1-го порядку з властивостями ФНЧ……………………………………………


45

Лабораторна робота №4 Дослідження АЧХ та ФЧХ RL-кіл 1-го порядку з властивостями ФВЧ…………………………………………….


47

Лабораторна робота №5 Дослідження АЧХ та ФЧХ лінійних динамічних кіл 2-го порядку з властивостями смугових та загороджувальних фільтрів.……………………………………………….



49

Лабораторна робота №6 Визначення частотних характеристик одиночного послідовного пасивного коливального контура. Дослідження впливу параметрів елементів на частотні характеристики одиночного послідовного пасивного коливального контура………….


52

Лабораторна робота №7 Визначення частотних характеристик одиночного паралельного пасивного коливального контура.

Дослідження впливу параметрів елементів на частотні характеристики одиночного паралельного пасивного коливального контура…………...


55

Лабораторна робота №8 Дослідження спектрів періодичних і неперіодичних сигналів……………………………………………………


58

Лабораторна робота №9 Дослідження ВАХ нелінійного резистивного елемента.……………………………………………………………...……...


60

Перелік літератури………………………………………………………….

62



ВСТУП
Методичні вказівки до виконання лабораторних занять з дисципліни "Теорія електричних кіл" містять стислі теоретичні відомості ,опис структури вікна та системи меню ELEKTRONICS WORKBENCH, заходи безпеки під час виконання лабораторних робіт в комп’ютерному класі, порядок та рекомендації щодо виконання лабораторних робіт та обробки результатів.

Методичні вказівки складені відповідно до програми курсу "Теорія електричних кіл" і призначені для виконання лабораторних робіт студентами усіх форм навчання за напрямом 6.050.903 “Телекомунікації” які вивчають курс " Теорія електричних кіл" протягом двох семестрів.

Тематика лабораторних занять погоджена з лекційним курсом і сприяє більш поглибленому вивченню та закріпленню теоретичних знань студентів з дисципліни, а також дозволяє оволодіти практичними навиками дослідження частотних властивостей лінійних динамічних кіл 1-го та 2-го порядку.

Наведені теоретичні відомості з дисципліни, а також виконання лабораторних робіт в програмному пакеті ELEKTRONICS WORKBENCH дозволить студентам ґрунтовніше підготуватись до модульного та семестрового контролю та сприятимуть їх мотивації до розв’язання різноманітних завдань в телекомунікаційній галузі.
МЕТА ТА ОСНОВНІ ЗАВДАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
Метою виконання лабораторних робіт є:

  • набуття студентами навиків практичного дослідження електричних кіл та отримання під час виконання розрахункової частини підтвердження теоретичних положень;

  • закріплення теоретичних знань щодо фізичних процесів, які відбуваються в пасивних RL- та RC-колах 1-го та RLC-колах 2-го порядків;

  • вдосконалення навиків практичної роботи на комп’ютері, безпосередньо в програмному пакеті ELEKTRONICS WORKBENCH.

Основними завданнями лабораторних робіт є:

  • дослідження частотних властивостей ФНЧ, ФВЧ, смугових та загороджувальних фільтрів;

  • дослідження частотних характеристик послідовного та паралельного пасивного коливального контуру;

  • дослідження спектрів періодичних та неперіодичних сигналів;

  • дослідження ВАХ нелінійного резистивного елемента.

ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Кола першого порядку з властивостями ФНЧ.
Частотні властивості таких кіл описуються КЧФ

F(jω)= F0α/(jω+α)= F0α/(jωτ+1),

де α=1/τ – коефіцієнт загасання; τ – стала часу кола; F0 стала, яка визначається параметрами елементів кола і дорівнює значенню КЧФ на частоті ω=0.

КЧФ F(jω) має один ненульовий дійсний від’ємний полюс p1=- α=-1/τ, а всі її нулі розміщуються у нескінченності. Отже, такі кола є стійкими.

Векторне подання КЧФ F(jω) зображено на рис. 1.1, а, а її частотний годограф – на рис.1.1, б. Частоті ω=0 відповідає точка В з координатами (F0,j0), частоті ω= α=1/τ – точка С з координатами (F0/2, -j F0/2), а частоті ω=- початок координат (точка D).

Частотний годограф можно описати алгебраїчною формою КЧФ:

F(jω)= .

Модуль КЧФ визначає АЧХ а її аргумент ФЧХ кола з властивостями ФНЧ

F(ω)== ,

==.



Рисунок 1.1 – Частотні характеристики кіл першого порядку з властивостями ФНЧ: а ­– векторне зображення; б – частотний годограф; в – АЧХ; г – ФЧХ;
Смуга пропускання за рівнем 3 дБ для таких кіл знизу обмежується частотою ωН.ГР=0, а зверху ωВ.ГР= α=1/τ. Значення верхньої граничної частоти є коренем рівняння

F(ω)= =,

Δ ωУ.П.= ωВ.ГР= α=1/τ=|p1|.

Коефіцієнт частотних спотворень

М(ω)= F0/F(ω)=F0 F0=.

Логарифмічна АЧХ, дБ:

FдБ()=20lgF()=20lg(F0α/)=20lga+20lg F0-20lg,
а характеристика загасання:

адБ()=-20lg F(ω)=-20lga-20lg F0+20lg.





Рис.1.2 – Частотні характеристики кола першого порядку з властивостями ФНЧ: а – логарифмічні й асимптотичні АЧХ і характеристики загасання; б – асимптотична ФЧХ.
Характеристика групового часу затримки


Кола 1-го порядку з властивостями ФВЧ
Комплексні частотні функції F(jω) таких кіл мають вигляд функції



де α = 1/τ – коефіцієнт загасання; τ – стала часу кола;F0 – стала, яка визначається параметрами елементів кола і дорівнює значенню КЧФ на частоті ω =∞.

Векторне подання КЧФ та частотні характеристики, що визначаються такими функціями, зображено на рис. (1.3)

На частотному годографі (рис. 1.3, б) частоті ω = ∞ відповідає точка В з координатами (F0,j0), частоті ω = α = 1/τ— точка С з координатами (F0/2; jF0/2), а частоті ω = 0 — початок координат (точка D).

Наявність нуля z1 в початку координат (рис. 1.3, а) забезпечує нульове значення АЧХ на частоті ω = 0 (рис. 1.3, в), а також постійний додатковий фазовий зсув на 90° усіх гармонічних складових вхідного сигналу під час його проходження через коло (рис. 1.3, г).

Отже, нуль, розміщений у початку координат (нульовий, простий нуль), на будь якій частоті спричинює фазовий зсув на 90°.

Модуль КЧФ визначає АЧХ а її аргумент кола з властивостями ФВЧ.







Рисунок 1.3 – Частотні характеристики кіл першого порядку з властивостями ФВЧ (а — векторне зображення; б — частотний годограф; в – АЧХ; г – ФЧХ)
Коефіцієнт частотних спотворень кіл першого порядку з властивостями ФВЧ :


Логарифмічна АЧХ, дБ,



,
а характеристика загасання



.


Рисунок 1.4 – Частотні характеристики кола першого порядку з властивостями ФВЧ: а – логарифмічні й асимптотичні АЧХ і характеристики загасання; б – асимптотична ФЧХ.
Кола 2-го порядкуз властивостями смугового фільтра.
Частотні властивості кіл другого порядку з властивостями СФ визначаються КЧФ

,

з нульовим нулем z1 і двома різними полюсами p1, p2.
Модуль КЧФ визначає АЧХ а її аргумент кола з властивостями СФ







Рисунок 1.5 – Діаграма нулів і полюсів (а) та частотний годограф смугового фільтра (б).

Рисунок 1.6 – Частотні характеристики смугових кіл другого порядку:

а – АЧХ, б – ФЧХ
Частоти половинної потужності  та  кіл другого порядку з властивостями СФ, задовольняють умову


Звідси . Розв’завши це рівняння, отримаємо




Тоді умовна смуга пропускання кіл другого порядку з властивостями СФ



Для кіл із властивостями СФ



Резонансна та граничні частоти задовольняють такі співвідношення




  1   2   3   4

Схожі:

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напрямів підготовки
Хімія та електрорадіоматеріали. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт усіх форм навчання за напрямками підготовки: 050903...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу " Моделювання і проектування інформаційних систем в економіці " для студентів напряму підготовки 050103
Л.І. Гончар, Т. В. Гончар // Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу „ Моделювання і проектування інформаційних...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни " Фізика " для студентів напрямів підготовки
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Фізика” /укладач О. В. Лисенко. – Суми: Сумський державний університет,...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни " Фізика " для студентів напрямів підготовки
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Фізика” /укладач О. В. Лисенко. – Суми: Сумський державний університет,...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки iconМетодичні вказівки до лабораторних робіт з курсу "Гідравліка, гідро- та пневмоприводи " для студентів напряму підготовки 050502 "Інженерна механіка"
Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу “Гідравліка, гідро- та пневмоприводи ” / Укладачі: В. Ф. Герман, Е. В. Колісніченко,...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки iconНавчально-методичні публікації
Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу „Автомобільні двигуни” для студентів напряму підготовки 0902 „Інженерна механіка”...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни "тепломасообмін" для студентів енергетичних спеціальностей
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Тепломасообмін” для студентів енергетичних спеціальностей заочної...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки iconМетодичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт Суми 2012 міністерство аграрної політики та прдовольства україни
Біотехнологія в рослинництві. Методичні вказівки, щодо виконання лабораторних робіт для студентів 5 курсу спеціальності 09010501...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни " інтелектуальні агенти" для студентів спеціальності 080403
Програмне забезпечення автоматизованих систем” напряму підготовки 050103 “Програмна інженерія” (усіх форм навчання) / С. О. Субботін,...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму підготовки iconМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу Загальна гідрологія
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу "Загальна гідрологія" для студентів 2-го курсу спеціальності 070801 „Екологія...
Додайте кнопку на своєму сайті:
ua.convdocs.org


База даних захищена авторським правом ©ua.convdocs.org 2014
звернутися до адміністрації
ua.convdocs.org
Реферати
Автореферати
Методички
Документи
Випадковий документ

опубликовать
Головна сторінка