Зміст
Введення
1. Завдання
2. Визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги; розрахунок і побудова графіків АЧХ і ФЧХ
4. Визначення параметрів електричного кола як чотириполюсника для середньої частоти
5. Розрахунок характеристичних параметрів електричного кола
6. Підбір електричної лінії для передачі енергії чотириполюсника за його характеристичними параметрами
7. Розподіл напруги вздовж лінії при її навантаженні на чотириполюсник
8. Робоче затухання каналу зв'язку, що складається з лінії і чотириполюсника
Висновок
Реальна електричний ланцюг зв'язку є складною структурою, що складається з великого числа пристроїв, що передають, що розподіляють, перетворюючих електричну та інші види енергії. При розрахунках реальні електричні ланцюга замінюють еквівалентними схемами, в яких реальні пристрої замінені сукупністю ідеальних (тобто володіють однією властивістю) елементів, що спрощує розрахунки.
Завданням теорії лінійних електричних ланцюгів є вивчення сумісної дії всіх утворюють ланцюг елементів загальними методами незалежно від фізичних процесів, що визначають їхню роботу.
Метою курсової роботи є оволодіння прийомами визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги пасивної електричного кола, побудови залежностей АЧХ І ФЧХ, розрахунку характеристичних параметрів ланцюга, підбору електричної лінії для передачі енергії до чотириполюсника (чотириполюсника до лінії), розрахунку розподілу напруги вздовж лінії і визначення робочого загасання каналу зв'язку.
1.2 Визначити параметри електричного кола як чотириполюсника, для середньої частоти вибраного діапазону.
1.3 Розрахувати характеристичні параметри електричної цінуй на тій же частоті.
2.1 Підібрати електричну лінію для передачі енергії до чотириполюсника за його характеристичними параметрами (Z x; Г = a + jb); довжина l лінії вибирається з умови передачі.
2.2 Розрахувати і побудувати розподіл напруги вздовж лінії при її навантаженні на чотириполюсник.
2.3 Визначити робоче затухання каналу зв'язку, що складається з лінії і чотириполюсника при заданих Z г і Z н.
Схема:
R 2 = 0.82 кОм U = 5 В
R 3 = 0.42 кОм Z г = 1.2 кОм
R 5 = 1.3 кОм j р = 30 °
R 6 = 0.47 кОм
R 7 = 2.7 кОм
C = 0.81 * 10 -9 Ф
L = 100 мгн
Коефіцієнти чотириполюсника - A
m і n - відповідно номери рядка і стовпця елемента матриці вузлових провідностей має індекси шуканих потенціалів (-Y ae ).
x і y - те ж, для вузловий провідності вхідного вузла (Y a).
M mn і M xy - мінори елементів-Y ae і Y a.
Перевіримо формулу комплексного коефіцієнта передачі на двох частотах w = 0 і w = ¥.
1. w = 0, X L ® 0, X C ® ¥
За законом Ома:
За отриманою формулою коефіцієнта передачі:
2. w = ¥, X L ® ¥, X C ® 0
За законом Ома:
За отриманою формулою коефіцієнта передачі:
Амплітудно-частотна характеристика
Фазо-частотна характеристика
Уявімо схему у вигляді з'єднання 3-х чотириполюсників:
Розрахунок параметрів кожного чотириполюсника окремо:
I. Одноелементні послідовний:
II. Г - образний з Т - входом:
III. Т - образний:
А - параметри каскадного з'єднання II і III чотириполюсників:
Для розрахунку з'єднання (I) чотириполюсника з (II-III) чотириполюсником перейдемо від А - параметрів до Y - параметрами:
Перейдемо від Y - параметрів до А - параметрами:
Зробимо перевірку:
Для найкращого узгодження лінії і чотириполюсника необхідно щоб
Розрахунок Z В для різних типів лінії:
1. Кабельна мідна.
2.
3. Повітряна сталева.
4. Повітряна мідна.
Найближче за хвильовому опору підходить сталева повітряна лінія. Знайдемо довжину лінії.
З умови
Графік зміни амплітуди напруги вздовж лінії:
Даний вид графіка пояснюється тим що довжина лінії в кілька разів менше довжини хвилі. Якби довжина лінії становила 20 км. то графік мав би вигляд:
Графік зміни фази напруги вздовж лінії:
А - параметри лінії:
A - параметри з'єднання лінії з чотириполюсником:
Одним з найважливіших умов побудови каналів зв'язку є узгодження навантажень з джерелами сигналів для отримання максимальної потужності в навантаженні.
Усі розрахунки і побудова графіків в курсовій роботі виконувались за допомогою програмного пакету MATHCAD 7.0 Pro.
Введення
1. Завдання
2. Визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги; розрахунок і побудова графіків АЧХ і ФЧХ
4. Визначення параметрів електричного кола як чотириполюсника для середньої частоти
5. Розрахунок характеристичних параметрів електричного кола
6. Підбір електричної лінії для передачі енергії чотириполюсника за його характеристичними параметрами
7. Розподіл напруги вздовж лінії при її навантаженні на чотириполюсник
8. Робоче затухання каналу зв'язку, що складається з лінії і чотириполюсника
Висновок
Введення
У даній роботі проведений теоретичний розрахунок лінійної електричного кола залізничної телемеханіки та зв'язку.Реальна електричний ланцюг зв'язку є складною структурою, що складається з великого числа пристроїв, що передають, що розподіляють, перетворюючих електричну та інші види енергії. При розрахунках реальні електричні ланцюга замінюють еквівалентними схемами, в яких реальні пристрої замінені сукупністю ідеальних (тобто володіють однією властивістю) елементів, що спрощує розрахунки.
Завданням теорії лінійних електричних ланцюгів є вивчення сумісної дії всіх утворюють ланцюг елементів загальними методами незалежно від фізичних процесів, що визначають їхню роботу.
Метою курсової роботи є оволодіння прийомами визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги пасивної електричного кола, побудови залежностей АЧХ І ФЧХ, розрахунку характеристичних параметрів ланцюга, підбору електричної лінії для передачі енергії до чотириполюсника (чотириполюсника до лінії), розрахунку розподілу напруги вздовж лінії і визначення робочого загасання каналу зв'язку.
1. Завдання
1.1 Для пасивної лінійної електричного кола визначити комплексний коефіцієнт передачі напруги; розрахувати та побудувати графіки АЧХ і ФЧХ ланцюга.1.2 Визначити параметри електричного кола як чотириполюсника, для середньої частоти вибраного діапазону.
1.3 Розрахувати характеристичні параметри електричної цінуй на тій же частоті.
2.1 Підібрати електричну лінію для передачі енергії до чотириполюсника за його характеристичними параметрами (Z x; Г = a + jb); довжина l лінії вибирається з умови передачі.
2.2 Розрахувати і побудувати розподіл напруги вздовж лінії при її навантаженні на чотириполюсник.
2.3 Визначити робоче затухання каналу зв'язку, що складається з лінії і чотириполюсника при заданих Z г і Z н.
Схема:
R 2 = 0.82 кОм U = 5 В
R 3 = 0.42 кОм Z г = 1.2 кОм
R 5 = 1.3 кОм j р = 30 °
R 6 = 0.47 кОм
R 7 = 2.7 кОм
C = 0.81 * 10 -9 Ф
L = 100 мгн
Коефіцієнти чотириполюсника - A
2. Визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги; розрахунок і побудова графіків АЧХ і ФЧХ
m і n - відповідно номери рядка і стовпця елемента матриці вузлових провідностей має індекси шуканих потенціалів (-Y ae ).
x і y - те ж, для вузловий провідності вхідного вузла (Y a).
M mn і M xy - мінори елементів-Y ae і Y a.
Перевіримо формулу комплексного коефіцієнта передачі на двох частотах w = 0 і w = ¥.
1. w = 0, X L ® 0, X C ® ¥
За законом Ома:
За отриманою формулою коефіцієнта передачі:
2. w = ¥, X L ® ¥, X C ® 0
За законом Ома:
За отриманою формулою коефіцієнта передачі:
Амплітудно-частотна характеристика
Фазо-частотна характеристика
4. Визначення параметрів електричного кола як чотириполюсника для середньої частоти
Уявімо схему у вигляді з'єднання 3-х чотириполюсників:
Розрахунок параметрів кожного чотириполюсника окремо:
I. Одноелементні послідовний:
II. Г - образний з Т - входом:
III. Т - образний:
А - параметри каскадного з'єднання II і III чотириполюсників:
Для розрахунку з'єднання (I) чотириполюсника з (II-III) чотириполюсником перейдемо від А - параметрів до Y - параметрами:
Перейдемо від Y - параметрів до А - параметрами:
Зробимо перевірку:
5. Розрахунок характеристичних параметрів електричного кола
Характеристичні параметри ел. ланцюга знайдемо за відомим А - параметрами:6. Підбір електричної лінії для передачі енергії чотириполюсника за його характеристичними параметрами
Схема заміщення лінії:Для найкращого узгодження лінії і чотириполюсника необхідно щоб
Розрахунок Z В для різних типів лінії:
1. Кабельна мідна.
2.
3. Повітряна сталева.
4. Повітряна мідна.
Найближче за хвильовому опору підходить сталева повітряна лінія. Знайдемо довжину лінії.
З умови
7. Розподіл напруги вздовж лінії при її навантаженні на чотириполюсник
Графік зміни амплітуди напруги вздовж лінії:
Даний вид графіка пояснюється тим що довжина лінії в кілька разів менше довжини хвилі. Якби довжина лінії становила 20 км. то графік мав би вигляд:
Графік зміни фази напруги вздовж лінії:
8. Робоче затухання каналу зв'язку, що складається з лінії і чотириполюсника
А - параметри лінії:
A - параметри з'єднання лінії з чотириполюсником:
Висновок
Виконавши курсову роботу я ознайомився з основними методами розрахунку електричних ланцюгів із зосередженими і з розподіленими параметрами, навчився знаходити їх характеристичні опору і хвильові параметри, постійні передачі і коефіцієнти передачі напруги. Опанував навичками побудови амплітудно-частотних та фазо-частотних характеристик, і визначення робочого загасання каналу зв'язку.Одним з найважливіших умов побудови каналів зв'язку є узгодження навантажень з джерелами сигналів для отримання максимальної потужності в навантаженні.
Усі розрахунки і побудова графіків в курсовій роботі виконувались за допомогою програмного пакету MATHCAD 7.0 Pro.