Материал: 1549

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

Радиотехнический факультет

Кафедра телекоммуникаций и основ радиотехники (ТОР)

Мельникова И.В.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ

Схемные функции и частотные характеристики линейных электрических цепей

Методические указания по выполнению курсовой работы

2012

2

Мельникова И.В.

Основы теории цепей. Схемные функции и частотные характеристики линейных электрических цепей: Методические указания по выполнению курсовой работы. Томск: ТУСУР, 2012. 65 с.

Изложены цель, содержание, исходные данные, варианты заданий, методические рекомендации и примеры расчета для выполнения курсовой работы по теме «Схемные функции и частотные характеристики линейных электрических цепей». Работа предназначена для студентов всех форм обучения, изучающих дисциплины «Основы теории цепей» и «Теория линейных электрических цепей».

© Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012

3

СОДЕРЖАНИЕ

1 Цель и задачи курсовой работы …………………………………….…….. 4

2 Исходные данные ………………………………………………………….. 4

2.1Исходные данные к курсовой работе и схемы цепей нагрузки ……... 4

2.2Параметры биполярных транзисторов ………………………………... 12

2.3Параметры полевых транзисторов …………………………………….. 14

2.4Расшифровка исходных данных ………………………………………. 15 3 Содержание курсовой работы ………………………………………….…. 19 4 Методические указания. Примеры. ………………………………………. 19

4.1Определение предполагаемого характера частотных характеристик нагрузки …………………………………………………………………. 19

4.2Получение и анализ операторных функций цепи ……………………. 30

4.2.1Вывод выражений схемных функций ……………………………… 31 4.2.2 Проверка и анализ выражений схемных функций ………………… 34

4.3Нормировка параметров элементов и функций цепи ………………... 39

4.4Определение Р, RР и полосы пропускания …………………………... 41

4.5ПНИ функции и работа с ним .………………………………………… 42

4.6Расчет частотных характеристик транзистора с избирательной нагрузкой ………………………………………………………………... 48

4.7Эквивалентные модели входного сопротивления цепи ……………… 53 5 Рекомендуемая литература ………………………………………………... 54

Приложение 1 ………………………………………………………………... 55

Приложение 2 Бланк задания ……………………………………………….. 56 Приложение 3 Варианты исходных данных ……………………………….. 59 Приложение 4 К анализу транзистора с обобщенной нагрузкой ………… 60 Приложение 5 К вопросу об инверсии сигнала в транзисторах при

разных способах включения ………………………………. 62 Приложение 6 К вопросу об устойчивости цепи ………………………….. 64 Приложение 7 Иллюстрация понятия «автоматизированный расчет ЧХ» . 65

4

1 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Цель курсовой работы – овладеть способами нахождения частотных характеристик цепи.

Одновременно в процессе выполнения курсовой работы решаются следующие задачи: формирование навыков обоснованных предположений о характере частотных характеристик цепи непосредственно по ее схеме, формирование навыков получения и анализа операторных функций цепи и овладение для схем с зависимыми источниками методом узловых потенциалов в матричной форме как одним из базовых методов автоматизированного машинного анализа электрических цепей в частотной области в стационарном режиме.

2 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2.1 Исходные данные к курсовой работе и схемы цепей нагрузки

Исходными данными являются

номер схемы нагрузки (таблица 2.1 и таблица 2.2);

тип и номер транзистора (таблица 2.3 и таблица 2.4);

способ включения транзистора (ОЭ, ОБ, ОИ);

модель транзистора (рисунок 2.4) М1, М2, М3, М4;

характеристическое сопротивление нагрузочной цепи ;

особые частоты нагрузочных цепей: частота среза fСР N f ГР ,

частоты резонанса и квазирезонанса fР N fГР , где N = 0,01 1;

fГР - граничные частоты биполярного (рисунок 2.1) и полевого (рисунок

2.2) транзисторов:

f в схеме с общим эмиттером (ОЭ),f в схеме с общей базой (ОБ),

fS в схеме с общим истоком (ОИ);

наибольшая нормированная частота диапазона исследования цепи:

нmax или fmaxн ;

дополнительные параметры для некоторых схем таблицы 2.1: параметр m (m<1),

параметр k (k>1);

нормирующие величины 0 и R0:

0 = ср или 0 = р

R0 =

Примечание: рекомендуемые значения некоторых параметров приведены в Приложении 1, числовые значения параметров задаются вариантом из Приложения 3.

5