7617

Классификация электрических цепей. Принцип наложения

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Классификация электрических цепей. Принцип наложения Все электрические цепи можно разделить на цепи с сосредоточенными и распределенными параметрами. К цепям с сосредоточенными параметрами относят цепи, геометрическими размерами которых можно пренеб...

Русский

2013-01-26

31.5 KB

13 чел.

Классификация электрических цепей. Принцип наложения

Все электрические цепи можно разделить на цепи с сосредоточенными и распределенными параметрами.

К цепям с сосредоточенными параметрами относят цепи, геометрическими размерами которых можно пренебречь по сравнению с минимальной длиной волны протекающих в них процессов. Такие цепи как бы не имеют размеров и их элементы сосредоточенны в точке пространства. Процессы в цепях с сосредоточенными параметрами описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями. Токи и напряжения в таких цепях являются функциями только времени.

К цепям с распределенными параметрами относят цепи, размер которых вдоль одной оси соизмерим с минимальной длиной волны λmin, протекающих в них процессов. Токи и напряжения в таких цепях являются функциями не только времени t, но и координаты x.

Примером цепи с распределенными параметрами является двухпроводная линия передачи. Поперечные размеры такой линии a « λmin и ими можно пренебречь, однако длина линии l > λmin  и этими размерами цепи пренебречь нельзя, поскольку мгновенные значения напряжения и тока в различных точках линии будут различны.

Свойства такой цепи не могут быть описаны с помощью сосредоточенных сопротивления, индуктивности и емкости, поскольку каждый элементарный участок такой цепи обладает свойствами сопротивления, индуктивности и емкости, т.е. эти параметры распределены вдоль всей линии. Процессы в цепях с распределенными параметрами описываются дифференциальными уравнениями в частных производных.

Электрические цепи, содержащие только линейные элементы, называют линейными. Электрические цепи, содержащие хотя бы один нелинейный элемент, называют нелинейными. Линейные цепи описываются линейными дифференциальными уравнениями, а нелинейные цепи - описываются нелинейными дифференциальными уравнениями.

Если параметры всех элементов, образующих цепь, изменяются во времени, то такую цепь называют стационарной или инвариантной во времени. Если параметр хотя бы одного элемента электрической цепи изменяется во времени, то такую цепь называют нестационарной или параметрической. Процессы в стационарных электрических цепях описываются дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами, а в нестационарных цепях – дифференциальными уравнениями с переменными коэффициентами.

В дальнейшем мы с вами будем заниматься в основном теорией линейных стационарных цепей.

Основным свойством линейной цепи является независимость действия возмущений. Это свойство называют принципом наложения или принципом суперпозиции, согласно которому отклик линейной электрической цепи на совокупность воздействий равен сумме откликов на каждое из воздействий в отдельности.

Использование принципа наложения позволяет существенно упростить расчеты в линейных цепях.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23046. Тригери 1.45 MB
  1 зображено схему найпростішого RSтригера на елементах 2ІНЕ серії 74 із зворотнім звязком. Встановлення тригера в 10 відбувається при подачі нуля на NSNR при цьому протилежний вхід повинен бути встановлений в одиницю. Подача двох нулів є забороненою комбінацією при якій стан тригера буде невизначеним. Для даної схеми тригера доцільно у початковий момент встановити режим зберігання інформації потім у деякий момент подати імпульс встановлення 1 потім імпульс встановлення 0 після цього знову використати режим зберігання і нарешті...
23047. Регістри та лічильники 1.83 MB
  Виведіть графік залежності вхідних Reset Shift Info та вихідних Q0Q2 цифрових сигналів регістра від часу та поясніть ці залежності. Виведіть відповідні графіки для вхідних та вихідних сигналів та поясніть ці залежності. Джерела пробних сигналів підберіть таким чином щоб регістр послідовно виконав операції: а паралельного запису числа 0101; б перетворення цього числа на послідовний код; в послідовного запису числа 1010; Проведіть моделювання для цієї схеми. Виведіть відповідні графіки для вхідних та вихідних сигналів та поясніть ці...
23048. Імпульсні цифрові схеми 2.62 MB
  Формувачі імпульсів. 1 зображено схему формувача імпульсів на логічних елементах ІНЕ. 1 Недоліком цієї схеми є те що для формування імпульсів досить великої тривалості потрібно використати велику кількість логічних елементв. 2 Для формування імпульсів з синусоїдальної напруги часто застосовується тригер Шмітта рис.
23049. Схеми на операційних підсилювачах. Інвертуюче увімкнення ОП 2.04 MB
  Завдяки своєму високим коефіцієнту підсилення та вхідному опору а також низькому опору вихідному операційні підсилювачі ОП дуже широко застосовуються у схемотехніці особливо в мішаних аналоговоцифрових схемах. Додавши до ОП коло зворотнього звязку можна отримати підсилювач практично з будьяким коефіцієнтом підсилення. Коефіцієнт підсилення такої схеми у межах лінійності ОП рівний Rc Rin. Параметри ОП дозволяють добирати Rc та Rin у широкому діапазоні опорів отримуючи різні коефіцієнти підсилення.
23050. Цифро-аналогові перетворювачі 1.33 MB
  1 зображено схему 4розрядного ЦАП. 1 Лічильник U3A та пробні джерела складають тестову схему яка послідовно подає на вхід ЦАП цифрові коди від 0 0000 до 15 1111. Зростаючий код на виході ЦАП буде перетворюватися на лінійно зростаючу напругу. 2 зображено схему дослідження 8розрядного інтегрального ЦАП.
23051. Ознайомлення з основними можливостями пакета програм автоматизованого проектування електронних схем MicroSim PSPICE 8.0 1.35 MB
  Система автоматизованого проектування MicroSim PSPICE використовує один з найбільш вдалих кодів схемотехнічного моделювання SPICE Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis який був розроблений на початку 70х років фахівцями Каліфорнійського університету США. Фактично зазначений код став стандартним для моделювання електронних схем і застосовується також у інших відомих системах моделювання схем зокрема MicroCap а вхідний формат мови завдань SPICE підтримується практично усіма пакетами автоматизованого проектування електронних...
23052. Електронний ключ на біполярному транзисторі 482 KB
  Каскад виконує логічну операцію заперечення оскільки високий рівень напруги на вході забезпечує введення транзистора у режим насичення коли напруга на навантаженні буде низькою. При введенні наведеної вище схеми дослідження ключового каскаду застосовуються джерела сталої напруги живлення VCC та імпульсної вхідної напруги VIN. Перелічимо основні параметри даних джерел: Як джерело сталої напруги живлення застосовується стандартна модель VSRC що міститься у бібліотеці source. Основними є такі її параметри: DC стала напруга що її виробляє...
23053. Електронні ключі на МДН-транзисторах 1.07 MB
  Вважайте що напруга живлення дорівнює 10 В амплітуда вхідного імпульсу 10 В тривалість цього імпульсу 500 нс його період 1000 нс. Тривалості фронту і спаду імпульсу задайте дуже малими наприклад по 0. Поясніть зміни у тривалості спаду вихідного імпульсу та рівні напруги логічного нуля на виході. Параметри джерел вважайте такими: напруга живлення 20 В амплітуда вхідного імпульсу 20 В тривалість цього імпульсу 500 нс його період 1000 нс.
23054. Базовий елемент транзисторно-транзисторної логіки (ТТЛ) 1016 KB
  Насправді опором навантаження для виходу ТТЛсхеми звичайно є вхідний опір наступної ТТЛсхеми. Оскільки у реальних ситуаціях на один вихід треба підєднувати досить багато входів важливим є такий параметр схеми як навантажувальна здатність тобто максимальна кількість входів яку можна навантажити на вихід без втрати працездатності схеми. Оскільки транзистори в даній схемі працюють у режимах насичення та відсікання має місце досит значна інерційність схеми потрібен певний час для переведення транзисторів з одного граничного стану в...