Исследование свободных процессов в цепи второго порядка

Соберите схему, показанную на рис. 3.5, б, соответствующую схеме рис. 3.2, а ( мкФ; кОм).

Исследуйте свободные процессы в этой цепи в режиме пошагового изменения сопротивления резистора При сопротивлении кОм в цепи будет наблюдаться колебательный режим, при сопротивлении критический режим и при апериодический режим. Для выполнения указанных исследований переходных процессов после выбора команды Transient в появившемся окне Transient Analysis Limits задаете режим пошагового изменения (кнопка Stepping) сопротивления Укажите имя варьируемого параметра и пределы его изменения так, как показано на рис. 3.9, где Step What “R1” имя резистора From “0.5K” начальное значение сопротивления To“3K” конечное значение сопротивления Step Value “1.3K” пошаговое изменение сопротивления

Рис. 3.9

После этого в поле Stepping (изменять с шагом) нужно выбрать положительный ответ Yes и нажать OK. Для активизации режима моделирования с вариацией сопротивления резистора необходимо из окна расчета переходных процессов (Transient Analysis Limits) запустить программу, нажав кнопку Run. При этом следует задать параметры построения требуемых графиков (рис. 3.3, б, в) также, как и в пункте 3.3.1.

Проведите исследование переходного процесса в цепи при сопротивлении

Рассчитайте по формулам (3.2) параметры: и для для всех исследованных режимов переходных процессов в цепи, Для колебательных режимов рассчитайте по осциллограммам параметры: с использованием формул (3.7) (3.10). Частоту затухающих колебаний определите согласно выражения

3.3.3. Исследование свободных процессов в цепи третьего порядка

Соберите схему, показанную на рис. 3.10, соответствующую схеме рис. 3.2 ( ).

Исследуйте свободные процессы в этой цепи.

Рис. 3.10

По графику приближенно определите собственные частоты цепи, выделив отдельные составляющие процесса, как показано пунктиром на рис. 3.3, г. Проведите теоретический расчет параметров по (3.3).

Требования к отчету

Отчет должен содержать цель работы, материалы по каждому пункту выполненных экспериментов (схемы цепей, осциллограммы, расчетные формулы и выполненные по ним требуемые расчеты, диаграммы расположения собственных частот на комплексной плоскости) и заключение.

Кроме того необходимо письменно ответить на вопросы:

1. Каким аналитическим выражением описывается осциллографируемый процесс в цепи первого порядка?

2. Как по осциллограмме определить собственную частоту цепи первого порядка? Соответствует ли она теоретическому расчету по (3.1)?

3. Какими аналитическими выражениями (в общем виде) описываются графики процессов в цепях второго порядка?

4. Как определить по осциллограмме, снятой при кОм, собственные частоты цепи второго порядка? Соответствуют ли они теоретическому расчету, выполненному по (3.2)?

5. Каковы теоретические значения собственных частот при и Соответствуют ли осциллограммы этим значениям и почему?

6. Какова добротность контура при и кОм?

7. Каким аналитическим выражением описывается полученный график свободного процесса в цепи третьего порядка?

8. Каково значение собственных частот цепи третьего порядка , вычисленных по (3.3)? Соответствует ли им осциллограмма и почему?