Характеристики элементов цепи

Методы расчета и анализа усилительных устройств

 

 

Оглавление:

1. Введение

2. Основные принципы и уравнения

2.1  Характеристики элементов цепи

2.2  Принцип суперпозиции (линейности)

2.3  Принцип инвариантности во времени

2.4  Законы Кирхгофа

2.5  Экспоненциальное возмущение

3. Математические методы анализа цепей и переходных процессов в них

3.1 Системная функция

3.2 Преобразование Лапласа

3.3 Дискретные преобразования Лорана

4. Анализ усилительных систем, обратная связь, устойчивость

4.1. Понятие обратной связи

4.2. Устойчивость усилителей

4.2.1. Критерий Найквиста

4.2.2. Применение теоремы Найквиста

4.2.3. Диаграммы Боде.

5. Шумы усилителей и методы их расчета

5.1.  Виды шумов

5.2.  Шумовая модель усилителя

5.3.  Расчет шумов цепи детектор-усилитель

5.4. Источники шума в зарядочувствительных усилителях

6. Заключение

Спиок литературы

 

 

Введение

 

Теория электрических цепей (ТЭЦ) является общенаучной основой широкого круга технических дисциплин. В рамках ТЭЦ разрабатываются основополагающие для прикладных дисциплин методы описания электромагнитных явлений в электрических цепях и построения математических моделей процессов в них.

Задача анализа электрических цепей заключается в построении некой, как правило, математической модели, с помощью которой можно описать поведение этих цепей в тех или иных условиях. Например, можно определить токи отдельных ветвей или напряжения между двумя узлами цепи. При этом конфигурация цепи, параметры ее ветвей, параметры источников энергии должны быть заданы. Если исследуется переходной процесс либо реакция на возмущение, то необходимо знать начальные значения токов в индуктивных элементах и напряжения на емкостных элементах.

Все выше сказанное является теорией электрических цепей и относится к отдельной технической дисциплине. В работе будут рассмотрены:

· основные теоремы и законы, применимые к электрическим цепям,

· математические методы описания цепей,

· некоторые способы анализа усилительных схем на предмет их устойчивости,

· способ расчета шумов.

 

Основные принципы и уравнения

Характеристики элементов цепи

 

Характеристикой элемента электрической цепи называется уравнение, определяющее связь между током в элементе и напряжением на его зажимах-полюсах [1]. Для активного сопротивления эта характеристика представляет собой соотношение, которое часто называют законом Ома:

Для индуктивности такое соотношение можно записать как:

,

а для емкости:                 

Также важными элементами в цепях являются идеальные источники тока и напряжения. Идеальный источник тока – это такой источник, у которого генерируемый ток не зависит от напряжения на его концах, а у идеального источника напряжения, э.д.с. на зажимах не зависит от тока протекающего через источник.

Элементы цепей могут иметь и более двух полюсов. Из идеальных многополюсных элементов к наиболее важным относятся идеальные управляемые источники такие как, источник тока управляемый током или напряжением, и источник напряжения управляемый током или напряжением. Идеальные управляемые источники – это, как правило, результат идеализации активных элементов, таких как транзисторы и операционные усилители работающие в линейной области.