Курсовая работа № 1

по Теории цепей (третий семестр)
Тема: “Расчёт и исследование стационарных режимов

разветвлённых электрических цепей”
Вариант 26
1 часть рис.2

2 часть рис.3
На рис. 1 приведена схема усилителя низкой частоты, где Сх.1 – входная цепь, а Сх.2 – выходная цепь. На вход усилителя (Вх.) подается сигнал от источника сигнала, а к выходу усилителя (Вых.) подключается нагрузка. Необходимо провести исследование (расчет) входной цепи в режиме постоянного тока, а выходной цепи в режиме гармонических колебаний.

Рис. 1
Топология рассчитываемой Вами входной электрической цепи (ЭЦ-1) с учетом источника входного сигнала и входной цепи микросхемы

DA-1 приведена на рис.2.

Наименование элементов ЭЦ -1 заданной топологии приведены в табл.1, где номер “n” Вашего варианта определяет тип элементов цепи. n=26.

Рис. 2

1. 
   Начертите схему Вашей ЭЦ -1, вставив на место квадратов “Э” элементы Вашего варианта табл.1. Выпишите из табл.2 и вычислите значения номиналов элементов Вашей схемы, используя число n – номер Вашего варианта. Параметры источников напряжения (ИН) заданы:
   

Е₁ = (5,1 +0,1n) мВ; Е₂ = (2,1 +0,15n) мВ.

2. 
   Проведите расчет схемы ЭЦ-1 в режиме постоянного тока следующими методами:
   

1. 
   Методом на основе законов Кирхгофа,
   
2. 
   Методом узловых потенциалов,
   
3. 
   Методом контурных токов.
   

3. 
   Рассчитайте ток во всех ветвях и напряжение на всех элементах
   

ЭЦ -1(см. пункт 1). Рассчитайте баланс мощностей для ЭЦ-1.

Сделайте выводы из сравнения различных методов расчета.

4. 
   Топология рассчитываемой Вами выходной электрической цепи (ЭЦ-2) с учетом микросхемы DA-1 для всех групп студентов приведена на рис.3. Начертите схему Вашей ЭЦ -2, вставив на место квадратов “Э” элементы Вашего варианта табл.3. Выпишите из табл.4 и вычислите значения номиналов элементов Вашей схемы, используя число n – номер Вашего варианта. Номер варианта соответствует номеру фамилии студента в журнале. Параметры источника тока на входе определяется следующей формулой:
   

G = 0,3 мСм; j(t) = I_mcos(ωt+φ) ,

где I_m = (1,7+0,35n), [мА]; ω =2πf, f = 0,3n [кГц].

Рис. 3

5. 
   Проведите анализ схемы ЭЦ -2 и выберите для себя наиболее эффективный метод расчёта режима гармонических колебаний.
   

Рассчитайте ток и напряжение во всех ветвях ЭЦ-2 в режиме гармонических колебаний. Рассчитайте баланс мощностей для ЭЦ-2.

6. 
   Рассчитайте величину максимальной активной мощности сигнала, которую может отдавать ЭЦ-2 в режиме гармонических колебаний в нагрузку R_н. Сделайте выводы.
   

Указание: при расчете максимальной активной мощности вместо R_н подключите переменное сопротивление R и найдите его оптимальное значение.

7. 
   Найдите комплексную передаточную функцию ЭЦ-2 по напряжению .
   

Постройте АЧХ и ФЧХ Вашей ЭЦ-2. Исследуйте резонансные свойства цепи. Определите полосу пропускания цепи. Сделайте выводы о возможных линейных искажениях сигнала в диапазоне аудиочастот.

Указание: при построении графиков используйте логарифмический масштаб по оси частот f .
Табл.1

№ п/п (n)	Элементы схемы
	Э1	Э2	Э3	Э4	Э5	Э6	Э7	Э8	Э9
26	R3	R4	ИН2	R6	R7	R1	R2	ИН1	R5

Табл.2

R1, [ кОм ]	R2, [ кОм]	R3, [ кОм ]	R4, [ кОм ]	R5, [ кОм]	R6, [ кОм ]	R7, [ кОм ]
1,5 n	3n	5n	7n	5n	7n	2,5n

Табл.3

№ п/п (n)	Элементы схемы
	Э1	Э2	Э3	Э4	Э5	Э6	Э7	Э8
26	R4	R5	L2	C	R1	R2	R3	L1

Табл.4

R1, [ кОм ]	R2, [ кОм]	R3, [ кОм ]	R4, [ кОм ]	R5, [ кОм ]	L1, [ мГн ]	L2, [ мГн ]	C, [ нФ ]
6,5 n	3n	4,5n	2,5n	7,5n	5n	7n	0,4n

Указание по выполнению КР:

1. 
   Расчёт задания необходимо начинать со 2-й недели семестра.
   
2. 
   Расчёты в пояснительной записке курсовой работы должны приводиться достаточно подробно с кратким пояснением, как получены те или иные результаты. Фрагментарно – тезисные (в основном одни формулы и числа) пояснительные записки для проверки не будут приниматься.
   
3. 
   Пояснительная записка выполняется на листах А4, текст и титульный лист пишется на одной стороне с соблюдением ГОСТа. Листы брошюруются и нумеруются. Выполненная работа подписывается автором (на титульном листе).
   
4. 
   Оптимальный срок сдачи окончательно выполненной работы на проверку в начале декабря.
   
5. 
   Защита курсовой работы производится через неделю после сдачи на проверку. (Студент, как правило, отвечает устно или письменно на 2-3 вопроса по пояснительной записке выполненной КР).
   
6. 
   Итоговая оценка за выполненную и защищенную КР складывается из содержания работы (отсутствие ошибок и аккуратности ее выполнения) и ответов студента на защите. Работа после защиты хранится на кафедре 1 год.
   
7. 
   Пример выполнения титульного листа КР приветен ниже.
   

Титульный лист не меняется студентом после сдачи КР на проверку и исправления обнаруженных ошибок.