Основы анализа цепей

Оглавление

Предисловие 3

Вместо введения: задача анализа цепей 5
В.1. Элементы электрической цепи 5
В.2. Воздействие и реакция 12
В.3. Методы анализа цепей 17

ЧАСТЬ 1. Анализ реакции цепей на различные воздействия 22


Глава 1. Анализ реакции линейной цепи на постоянное воздействие 22
1.1. Постановка задачи 22
1.2. Расчет реакции линейной цепи с одним источником воздействия 23
1.3. Расчет реакции линейной цепи с несколькими источниками воздействий 35
1.4. Коэффициент передачи резистивной цепи 54
Вопросы и задания для самоконтроля 60

Глава 2. Анализ реакции линейной цепи на гармоническое воздействие 63
2.1. Математическое описание гармонических колебаний 63
2.2. Гармонические колебания в пассивных элементах электрической цепи 86
2.3. Расчет реакций цепи в символической форме 100
2.4. Комплексные передаточные функции 110
Вопросы и задания для самоконтроля 115

Глава 3. Анализ реакции линейной цепи на периодическое воздействие сложной формы 117
3.1. Представление периодического воздействия рядом Фурье 117
3.2. Спектры амплитуд и фаз периодических колебаний 135
3.3. Анализ реакции линейной цепи методом суперпозиции (наложения) 150
3.4. Расширение понятия комплексной передаточной функции. Спектральный анализ цепи 156
Вопросы и задания для самоконтроля 165

Глава 4. Анализ реакции линейной цепи на непериодическое воздействие сложной формы (спектральный метод) 167
4.1. Представление непериодического воздействия интегралом Фурье 167
4.2. Спектральные плотности амплитуд и фаз непериодических колебаний 171
4.3. Еще раз о комплексных передаточных функциях и частотных характеристиках цепи 192
4.4. Спектральный анализ цепей при непериодических воздействиях 197
Вопросы и задания для самоконтроля 205

Глава 5. Анализ реакции линейной цепи на непериодическое воздействие сложной формы (операторный метод) 207
5.1. Представление непериодического воздействия интегралом Лапласа 207
5.2. Законы Ома и Кирхгофа в операторной форме 223
5.3. Операторный метод расчета реакции цепи 230
5.4. Операторные передаточные функции 236
5.5. Связь со спектральным методом 241
Вопросы и задания для самоконтроля 242

Глава 6. Анализ реакции линейной цепи на непериодическое воздействие сложной формы (временной метод) 245
6.1. Испытательные сигналы 245
6.2. Импульсная характеристика цепи 248
6.3. Анализ реакции цепи с помощью интеграла наложения 254
6.4. Переходная характеристика цепи 259
6.5. Анализ реакции цепи с помощью интеграла Дюамеля 264
Вопросы и задания для самоконтроля 272

Глава 7. Анализ реакции линейной цепи при коммутациях (переходные процессы) 275
7.1. Законы коммутации 275
7.2. Расчет начальных условий в моменты коммутации 277
7.3. Расчет установившихся реакций в цепи 281
7.4. Расчет переходных реакций в цепях первого порядка 287
7.5. Расчет переходных реакций в цепях второго порядка 312
Вопросы и задания для самоконтроля 334

Глава 8. Анализ реакции нелинейной резистивной цепи на постоянное и гармоническое воздействия 336
8.1. Нелинейные резистивные элементы и их сопротивления постоянному и гармоническому токам 336
8.2. Расчет реакции нелинейной резистивной цепи на постоянное воздействие 338
8.3. Аппроксимация вольт-амперных характеристик нелинейных резистивных элементов 348
8.4. Расчет спектрального состава тока в резистивном нелинейном элементе при гармоническом воздействии 355
Вопросы и задания для самоконтроля 367

Глава 9. Анализ реакции линейной дискретной цепи на дискретные воздействия 368
9.1. Дискретные сигналы 368
9.2. Спектры дискретных сигналов 373
9.3. Z-преобразование дискретного сигнала 382
9.4. Нерекурсивная дискретная цепь и ее реакция на дискретное воздействие 395
9.5. Рекурсивная дискретная цепь и ее реакция на дискретное воздействие 407
9.6. Типовые звенья дискретных цепей 419
Вопросы и задания для самоконтроля 424

ЧАСТЬ 2. Анализ и расчет узлов аппаратуры связи 427

Глава 10. Анализ поведения линейных четырехполюсников на комплексной плоскости 427
10.1. Комплексные и операторные передаточные функции нагруженного четырехполюсника. Условия их физической реализуемости 427
10.2. Расчет передаточных функций цепей с обратной связью. Устойчивость цепей 436
Вопросы и задания для самоконтроля 447

Глава 11. Анализ и расчет электрических фильтров 449
11.1. Типы и характеристики фильтров 449
11.2. Анализ фильтров нижних частот Баттерворта, Чебышева и Золотарева 454
11.3. Расчет и построение схем электрических фильтров нижних частот 465
11.4. Переход к фильтрам верхних частот, полосовым и заграждающим 473
11.5. Анализ фильтров с механическими резонаторами 479
Вопросы и задания для самоконтроля 481

Глава 12. Анализ и расчет амплитудных корректоров 483
12.1. Амплитудно-частотные искажения сигнала и их коррекция 483
12.2. Анализ схем амплитудных корректоров 486
12.3. Расчет пассивных амплитудных корректоров 498
Вопросы и задания для самоконтроля 502

Глава 13. Анализ и расчет фазовых корректоров 503
13.1. Фазо-частотные искажения сигнала и их коррекция 503
13.2. Анализ схем фазовых корректоров 506
13.3. Принципы расчета фазовых корректоров 516
Вопросы и задания для самоконтроля 518

Глава 14. Анализ нелинейных преобразователей 519
14.1. Стабилизаторы постоянного напряжения 519
14.2. Резонансные усилители и умножители частоты 520
14.3. Ограничители мгновенных и амплитудных значений сигнала 524
14.4. Выпрямители переменного тока 527
14.5. Преобразователи частоты 530
Вопросы и задания для самоконтроля 533

Глава 15. Анализ генераторов гармонических колебаний 534
15.1. Физические процессы в генераторах гармонических колебаний 534
15.2. Типы генераторов гармонических колебаний 537
15.3. Анализ условий возникновения колебаний в генераторе 540
15.4. Анализ работы генератора в стационарном режиме 553
15.5. Мягкий и жесткий режимы самовозбуждения 559
Вопросы и задания для самоконтроля 562

Глава 16. Анализ и расчет дискретных фильтров 564
16.1. Расчет параметров и реализация рекурсивных дискретных фильтров нижних частот 564
16.2. Расчет параметров и реализация нерекурсивных дискретных фильтров нижних частот 570
16.3. Переход к дискретным фильтрам верхних частот, полосовым и заграждающим 573
16.4. Особенности реализации дискретных фильтров с помощью цифровых схем 576
Вопросы и задания для самоконтроля 577

Предметный указатель 579

Список литературы 582

Ответы 583