Воздействие колебаний сложной формы на линейные цепи
Рефераты >> Радиоэлектроника >> Воздействие колебаний сложной формы на линейные цепи

Как видно из расчётов, частотные характеристики достаточно четко позволяют нам говорить о характере цепи. По виду ФЧХ и АЧХ, можно определённо сказать, что цепь, схема которой изображена на рисунке 1., представляет собой фильтр нижних частот с полосой пропускания от 0 до 219 рад/с.

4. РАСЧЕТ ИМПУЛЬСНОЙ И ПЕРЕХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕПИ.

Для нахождения выходного процесса необходимо знать переходную и импульсную характеристики. Для нахождения переходной и импульсной характеристик можно воспользоваться операторным методом, базирующимся на преобразовании Лапласа. Для этого сначала необходимо определить операторный коэффициент передачи цепи К(р), а затем на его основе - изображение по Лапласу её импульсной G(p)=K(p) и переходной H(p)=K(p)/p характеристик.

Временные характеристики цепи g(t) и h(t) являются оригиналами операторных функций G(p) и H(p) соответственно.

Для определения операторного коэффициента передачи буду использовать комплексный коэффициент передачи K(jw) ,путём замены jw на p ,в результате получу операторный коэффициент передачи K(p).

Как уже было сказано ранее для нахождения импульсной характеристики необходимо определить операторный коэффициент передачи цепи К(р), а затем на его основе изображение по Лапласу импульсной характеристики G(p)=K(p).

Далее по таблице оригиналов и изображений находим оригинал операторной функции G(p), который и будет являться импульсной характеристикой цепи g(t):

График импульсной характеристики изображен на рисунке 5.

g(t),1/с

t, c

Рисунок 5 - Импульсная характеристика.

Импульсная характеристика отражает реакцию системы на входной импульсный сигнал произвольной формы с единичной площадью при условии, что длительность этого сигнала пренебрежимо мала по сравнению с временем переходного процесса в цепи.

На основе операторного коэффициента передачи цепи К(р) определим изображение по Лапласу переходной характеристики цепи H(p)=K(p)/p.

Далее по таблице оригиналов и изображений находим оригинал операторной функции H(p), который и будет являться переходной характеристикой цепи h(t):

График переходной характеристики изображен на рисунке 6.

t, с

Рисунок 6 - Переходная характеристика.

Проверим правильность полученной характеристики путем проведения качественного физического анализа процессов в цепи при включении постоянного входного сигнала (в начальный момент времени t=0 и в установившемся режиме ). Представим, что на входе цепи действует напряжение, заданное единичной функцией Хевисайда [1]. В начальный момент времени емкости разряжены и представляют собой для постоянного сигнала короткое замыкание. В результате передаточная характеристика в начальный момент времени должна быть равна 0, что соответствует действительности. Теперь оценим поведение характеристики на бесконечности. В установившемся режиме емкости полностью заряжены и представляют собой для постоянного во времени сигнала разрыв, следовательно, получим на выходе максимальное напряжение, что свидетельствует о том, что передаточная характеристика должна стремиться на бесконечности к 1. Из результатов проведенного анализа можно сделать вывод, что передаточная характеристика найдена правильно.

Численные значения импульсной и переходной характеристик представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Значения импульсной и переходной характеристик.

t,мc

g(t), 1/c

h(t)

0,0

499,5004995

0,0000000

0,5

313,4602995

0,0245429

1,0

211,8263082

0,7874358

1,5

154,5311274

0,1445970

2,0

120,6986741

0,2130831

2,5

99,4337773

0,2798223

3,0

85,0392886

0,3428447

3,5

74,5210125

0,4013033

4,0

66,2944478

0,4550936

4,5

59,5104616

0,5043176

5,0

53,7046857

0,5492336


Страница: