2.1 Двухполюсные пассивные элементы
Основными пассивными (двухполюсными) элементами схемы являются сосредоточенные, не зависящие от времени резисторы, индуктивности и емкости.
Резистором называют элемент, для которого текущий ток i и приложенное напряжение u связаны законом Ома:
(2.1)
где R – сопротивление резистора, измеряемое в Омах (Ом), а G – проводимость, измеряемая в Сименсах (См). Напряжение u измеряется в Вольтах (В), а ток i в Амперах (А).
Положительное направление показано на рис. 2.1:Рис. 2.1
Индуктивность обозначается L и измеряется в Генри (Гн):
Рис. 2.2
Для линейной индуктивности напряжение и ток связаны соотношением
(2.2)
Емкость обозначается с и измеряется в Фарадах (Ф):
Рис. 2.3
Напряжение и ток в емкости описываются уравнением
(2.3)
Соотношения (2.1), (2.2), (2.3) определяют характеристики компонент (схемы), их называют компонентными уравнениями.
Следует заметить, что дифференциальные соотношения (2.2), (2.3) между токами и напряжениями на индуктивности и емкости преобразованием Лапласа преобразуются в алгебраические:
.
Начальные значения токов в индуктивностях и напряжений на емкостях учитываются дополнительными источниками.
Индуктивные и емкостные сопротивления определяются следующим образом:
. (2.4)
Для расчета установившегося режима в линейных цепях при синусоидальном воздействии полагаем S=jω и пренебрегаем начальными токами iL(0+)=0 и напряжениями uc(0+)=0.
2.2 Независимые источники
Независимый источник напряжения (ЭДС) обеспечивает заданное значение напряжения на его полюсах независимо от того, какой ток течет через него (рис 2.4):
Рис. 2.4
Независимый источник тока создает заданный ток, а напряжение на его полюсах зависит от цепи, подключенной к источнику (рис 2.5):
Рис. 2.5
2.3 Схемы замещения реальных источников
Независимые источники идеальны и физически нереализуемы. Однако они могут быть использованы для моделирования реальных источников при добавлении других идеальных элементов. Одна из моделей источника напряжений, показанная на рис. 2.6, а, называется схемой Тавенена. Здесь Zb моделирует внутреннее сопротивление источника (U=E при I=0, , где Iкз- ток при U=0).
Рис. 2.6
Модель реального источника на рис. 2.6, б, где сопротивление Zb включен параллельно идеальному источнику тока, называется схемой Нортона, а – ток источника тока.
2.4 Зависимые источники
1. Источник напряжения, управляемый напряжением или идеальный усилитель (ИНУН). Уравнения этого четырехполюсника:
i1=0 u2=Ku×u1,
где Кu – коэффициент передачи по напряжению
В матричной форме:
(2.5)
На рис. 2.7 приведена схема ИНУН:
Рис. 2.7.
2. Источник тока, управляемый напряжением (ИТУН). Уравнения этого четырехполюсника:
i1=0 i2=g×u1,
где g – передаточная проводимость.
В матричной форме:
. (2.6)
Его схема приведена на рис. 2.8:
Рис. 2.8.
3. Источник напряжения, управляемый током (ИНУТ). Его уравнения:
u1=0 u2=r×i1
или
, (2.7)
где r – передаточное сопротивление.
На рис. 2.9 приведена схема ИНУТ:
Рис. 2.9.
4. Источник тока, управляемый током (ИТУТ) или идеальный усилитель тока (рис. 2.10). Его уравнения:
u1=0 i2= Кi i1
или
, (2.8)
где Кi – коэффициент передачи по току.
На рис. 2.10 приведена схема ИТУТ:
Рис. 2.10
... колебаний Ом - резистор Ом - резистор Ом - резистор Ом - резистор Ом - резистор Ом - резистор Гц - линейная частота с. - текущее время с. - текущее время Рад - фаза 1.3 Описание работы электрической цепи В начальный момент времени ключ находится в положении . При этом цепь разомкнута, напряжение на конденсаторе и ток на катушке равны нулю . Происходит первое переключение ключа, ...
... хода 4х-П представляет собой частный случай входного сопротивления (1.5) при Сопротивление короткого замыкания получается из (1.5) при 1.4 Передаточная функция четырехполюсника При проектировании радиотехнических устройств широко применяются электрические фильтры, которые удобно рассматривать как 4х-П, предназначенные для передачи сигналов от входа к выходу с определенной ...
... - в группе переменных, «зажатых в кулак», но этот «кулак», как мы уже отмечали, легко разжать, выводя на дисплей найденные значения с «первородной» размерностью массы (kg), длины (m) и времени (sec): пакет MathCAD «разжимает» и сам вектор, м составные размерности, приписывая к числам комбинации основных физических единиц. Но не только этим хороша размерность в задачах. Главное то , что она ...
... полезных сигналов, а также динамический диапазон сигналов на выводе РПрУ не должно превышать 10 дБ. 4 Анализ и моделирование структуры РПУ Так как для общих характеристик радиоприемного устройства исходными данными для расчета являются не только диапазон рабочих частот, но и параметры приемной антенны, такие как емкость, индуктивность, активное сопротивлении и тд. Следовательно будем ...
0 комментариев