Анализ установившихся и переходных режимов в линейных электрических цепях

Описание схемы
Предметом курсовой работы является исследование электрической цепи, структурная и функциональная схемы которой показаны на рис. 1 и 2 соответственно.

Роль первичной обмотки линейного трансформатора (ТР) выполняет индуктивность L1, входящая в состав источника. Линейный (воздушный) трансформатор имеет две вторичные обмотки L8 и L9.
Напряжение u1 вторичной обмотки L8 ТР подается на вход повторителя, собранного на операционном усилителе (ОУ) DA1. Ориентировочные параметры такого усилителя следующие: Rвх 0,5 мОм, Rвых 100 Ом, m0 5×104, fв=20 мГц , где m0 — коэффициент усиления по напряжению, а fв — верхняя рабочая частота.
Буду считать, что входная проводимость и выходное сопротивление ОУ равны нулю, а коэффициент усиления имеет бесконечно большое значение. Выходное напряжение повторителя u3 = u1, мощность входного сигнала равна нулю, а мощность выходного может принимать любое значение в зависимости от нагрузки — это не противоречит закону сохранения энергии, так как она обеспечивается источником питающего напряжения ОУ.
Напряжение u2 со вторичной обмотки L9 ТР подается на инвертирующий вход компаратора — порогового элемента, преобразующего гармоническое (синусоидальное) колебание в разнополярные импульсы прямоугольной формы: U4 = 10 В при u2 £ 0, U4 = –10 В при u2 > 0. Компаратор собран на ОУ DA2 с разомкнутой отрицательной обратной связью (ООС). В цепи без ООС коэффициент усиления ОУ оказывается чрезвычайно большим и синусоидальный сигнал преобразуется в прямоугольный. Следует обратить внимание, что напряжения u1 и u2 находятся в противофазе, а напряжению u3 ³ 0 соответствует U4 = 10 В.
Токи во вторичных обмотках трансформатора ТР для идеальных ОУ (Rвх ) равны нулю, поэтому нагрузка трансформатора никакого влияния на активный двухполюсник не оказывает.
Переключатель Кл позволяет подключить заданную схему четырехполюсника либо к выходу повторителя, либо к выходу компаратора. Переключение из одного положения в другое происходит...

6. Выводы.
Целью данной курсовой работы было закрепить ранее полученные знания по курсу электротехники. Это работа мой первый курсовой проект. Важно уметь рассчитывать свое время при работе над курсовым проектом и работать, в большей степени, самостоятельно.
В данном курсовом проекте были закреплены все темы.
Сначала мною была рассчитана схема. Причем, так как надо было найти только ток в одной из катушек, был использован метод эквивалентного генератора. Далее этот ток был использован для нахождения тока и напряжения в первичной обмотке трансформатора. При помощи выбранных самостоятельно коэффициентов магнитной связи обмоток(k), были записаны их напряжения.
Таким образом, было найдено входное напряжение на четырехполюснике. При помощи него я произвел расчет четырехполюсника и нашел передаточную функцию, которая зависит только от структуры схемы. Т.е. можно построить график зависимости передаточной функции от циклической частоты и графически проверить расчет. Что и было выполнено, результаты получились одинаковые.
Также был рассчитан резонансный режим четырехполюсника, в котором ток возрастает из-за уменьшения напряжения. Резонанс достигается при равенстве нулю реактивного сопротивления(также при этом совпадают по фазе ток и напряжение). Для выполнения этого условия, мною был включен конденсатор определенной рассчитанной емкости.
Также были найдены переходные и импульсные характеристики и показана связь переходной характеристики с передаточной функцией пи помощи обратного преобразования Лапласа. Я проверил, что токи и напряжения в четырехполюснике ведут себя подобно их переходным характеристикам.
В конце работы я рассчитал токи и напряжения четырехполюсника при несинусоидальном входном воздействии при помощи разложения в ряд Фурье. Я сделал вывод, что этот метод расчета менее точен, чем предыдущий(коэффициент искажения). Также была произведена замена несинусоидальных кривых эквивалентными синусоидами. Действующие значения эквивалентных синусоид тока и...