Литвиненко В.П. Основы электротехники. Часть 3. Переходные процессы в линейных электрических цепях. Нелинейные цепи

Учебное пособие. — Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2008. — 254 с.В учебном пособии даны основы теории переходных процессов, электронных приборов и основы схемотехники. Излагаются основные теоретические положения, рассматриваются методы и подробные примеры решения задач, приводятся задания для самостоятельного решения. Даются рекомендации по применению пакета программ Mathcad для выполнения вычислений, рассматриваются возможности применения системы схемотехнического моделирования MicroCAP.ВведениеКлассический метод расчета переходных процессов
Физика переходных процессов.
Законы Ома и Кирхгофа для мгновенных значений токов и напряжений.
Уравнения электрического равновесия.
Законы коммутации.
Начальные условия.
Решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами.
Решение однородных линейных дифференциальных уравнений первого порядка.
Решение однородных линейных дифференциальных уравнений второго порядка.
Расчет принужденной составляющей переходного процесса.
Общее решение дифференциального уравнения.
Расчет постоянных интегрирования.Примеры расчета переходных процессов классическим методом
Расчет свободного процесса в цепи первого порядка.
Расчет переходного процесса в цепи первого порядка.
Расчет свободного процесса в последовательном колебательном контуре.
Расчет переходного процесса в цепи второго порядка.Операторный метод расчета
Преобразование Лапласа.
Вычисление оригинала.
Операторные свойства токов и напряжений.
Законы Кирхгофа в операторной форме.
Закон Ома в операторной форме для элементов цепи при нулевых начальных условиях.
Формирование уравнений цепи.Примеры расчета переходных процессов операторным методом.
Расчет переходного процесса в цепи первого порядка.
Расчет свободного процесса в цепи первого порядка.
Расчет переходного процесса в цепи второго порядка.
Расчет свободного процесса в цепи второго порядка.Временные параметры переходных процессов
Постоянная времени цепи.
Время установления переходного процесса.
Декремент затухания.
Задания для самостоятельного решения.Воздействие колебаний сложной формы на линейные цепи
Задача расчета реакции цепи на сложное входное воздействие.
Спектральный метод расчета.
Операторный метод расчета.
Временные характеристики цепи.
Временной метод расчета.Схемотехническое моделирование переходных процессов
Методика моделирования.
Моделирование свободного процесса в цепи первого порядка.
Моделирование свободного процесса в цепи второго порядка.Нелинейные резистивные цепи
Нелинейные резистивные элементы, вольтамперные характеристики.
Расчет нелинейных цепей.
Соединения нелинейных элементов.
Графо-аналитический метод расчета нелинейных резистивных цепей.
Воздействие переменного сигнала на линейную цепь.
Динамические вольтамперные характеристики.
Анализ нелинейных цепей с управляемым нелинейным трехполюсником.Полупроводниковые приборы
Электронные приборы.
Собственные и примесные полупроводники.
Электронно-дырочный переход.
Вольтамперная характеристика p-n перехода.
Полупроводниковые диоды.
Типы полупроводниковых диодов.
Биполярные транзисторы.
Типы биполярных транзисторов.
Работа биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером.
Работа биполярного транзистора в схеме с общей базой.
Параметры биполярного транзистора.
Предельно допустимые параметры.
Полевые транзисторы.
Структура и работа полевого транзистора.
Вольтамперные характеристики полевого транзистора.
Параметры полевого транзистора.Усиление сигналов
Общие положения.
Коэффициент усиления.
Полоса усиливаемых частот.
Входное и выходное сопротивления.
Искажения сигнала в усилителе.
Шумы усилителя.
Чувствительность усилителя.
Динамический диапазон.
Обратная связь в усилителе.Схемотехника усилителей
Усилитель с резистивно-емкостными связями.
Эмиттерный повторитель.
Резонансный усилитель.
Интегральные операционные усилители.
Электронный ключ.Генерирование сигналов
Виды генераторов и их характеристики.
Структурная схема генератора гармонических колебаний, условия баланса амплитуд и фаз.
Автогенераторы LC типа.
Автогенераторы RC типа.
Импульсные генераторы.Источники питания
Структурная схема источника питания.
Выпрямитель.
Сглаживающий фильтр.
Электронный стабилизатор.