Цель данной работы состоит в практическом освоении аналитических и численных методов определения выходных процессов в линейных радиотехнических цепях при негармонических воздействиях с использованием вычислительной техники и проведении экспериментальных исследований.
Исследуемая в данной работе цепь является пассивной. Общее свойство таких цепей состоит в том, что энергия в них только потребляется, то есть усиление мощности невозможно. Цепь можно принять линейной, так как параметры всех элементов не зависят от напряжения или тока.
Для исследований в работе используются операторный и временной (интеграл Дюамеля) методы. Операторный метод используется для определения импульсной и переходной характеристик цепи. В его основе лежит преобразование Лапласа.
Сущность операторного метода состоит в том, что исходные уравнения заменяются соответствующими уравнениями относительно изображений искомых функций. Из решения последних находятся изображения, а затем при помощи обратного преобразования Лапласа - оригиналы. Если уравнения, которым удовлетворяют оригиналы, относятся к классу линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, то уравнения для изображений получаются алгебраическими.
Использование в работе временного метода для нахождения отклика системы объясняется тем, что входной сигнал меняется во времени сложным образом. В этом случае используются методы, основанные на принципе суперпозиции, в частности временной метод.
Идея применения метода наложения в общем случае заключается в следующем. Пусть функцию внешнего воздействия x(t) можно представить в виде совокупности каких-то простых, аналитически однотипных функций xn(t), то есть
![]()
Если отклик исследуемой цепи на воздействие xn(t) равен известной функции yn(t), то на основании принципа наложения можно утверждать, что искомый отклик y(t) при воздействии x(t) является суммой функций yn(t):
.
Численные расчеты в данной работе выполнялись с использованием языка программирования высокого уровня. Данная работа подготовлена с помощью MS Word XP.
Также для математических вычислений и построения графиков в работе использовался пакет программного обеспечения Mathcad 14.
Mathcad позволяет проводить различные математические вычисления с высокой степенью точности. В частности, программа позволяет производить интегрирование, дифференцирование функций не только численно, но и в символьном виде. В данной работе указанная программа использовалась для осуществления прямого и обратного преобразований Фурье над заданной функцией, для табуляции всех функций и построения графиков. Mathcad имеет достаточно удобный интерфейс. К возможностям программы можно отнести ее способность решать различные виды уравнений и их системы.
Для ввода данных используется входной язык Mathcad, позволяющий применять общепринятые математические обозначения при задании функций и переменных.
цепь негармонический mathcad линейный
Задана пассивная линейная радиотехническая цепь. Схема исследуемой цепи приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема исследуемой цепи
В соответствии с вариантом задания R=9100 Ом, С=0.22 мкФ. На вход исследуемой цепи подается негармоническое воздействие вида:
(1)
где Т=5 мс.
По данной схеме и входному воздействию требуется определить отклик линейной радиотехнической цепи при воздействии на нее входного сигнала сложной (негармонической) формы.
- Расчет входного сигнала
- Расчет частотных характеристик цепи
- Расчет переходной и импульсной характеристик цепи
- Аналитический расчет выходного сигнала
- Численный расчет выходного сигнала
- Экспериментальные исследования
Другое по теме:
Гироскопическая курсовертикаль Состав 1. Гироскопический агрегат состоит из следующих основных узлов: 1) трех гироскопических узлов одинаковой конструкции; 2) корректирующего устройства; 3) трех датчиков дистанционной передачи; 4) разгрузочных электродвиг ...