МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНИЙ С РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ОДНОРОДНЫМИ ЦЕПНЫМИ СХЕМАМИ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный технический университет»

(ВолгГТУ)

Факультет электроники и вычислительной техники

Кафедра «Электротехника»

СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНИЙ С РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ОДНОРОДНЫМИ ЦЕПНЫМИ СХЕМАМИ

Вариант 17

Выполнил:

Студент группы ИИТ-373

Шарапов В. В.

Проверил:

Кандидат технических наук,

доцент кафедры ЭТ

Макартичян С.В.

Волгоград 2015 г.

Содержание

Содержание задания…………………………………………………...………….3

Расчетнаячасть……………………………………………………………..……..4

Расчет параметров длиной линии для П-звеньев для f₁………………….….….4

Расчет параметров длиной линии для П-звеньев для f₂…...................................9

Расчет параметров длиной линии для Т-звеньев для f₁……………………….14

Расчет параметров длиной линии для Т-звеньев для f₂…………………….....19

Приложение А……………………………………………………………………24

Содержание задания

Линия связи длиной l с параметрами r₀, L₀, G₀, C₀ имеет в качестве сопротивления нагрузку резистор R₂. Требуется:

1) Вычертить схему длинной линии и эквивалентной ОЦС

2) Определить параметры ОЦС и длиной линии.

3) Определить погрешности по напряжению и току, возникающие при замене этой линии ОЦС из Т-звеньев для частот f₁ и f₂.

4) Определить погрешности по напряжению и току, возникающие при замене этой линии ОЦС из П-звеньев для частот f₁ и f₂.

5) Произвести моделирование ОЦС в пакете Electronic Workbench (или Multisim).

Расчетная часть

Исходные данные

Расчет параметров длиной линии для П-звеньев для f₁

Параметры длиной линии:

Коэффициент распространения γ:

Характеристика сопротивления Zck:

Коэффициент затухания α

Коэффициент фазы β

Расчет параметров ОЦС для П-звеньев

Определение числа звеньев N ОЦС:

Берем N как тогда параметры ОЦС:

Длина одного звена:

Постоянная передачи одного звена G:

Параметр A:

Параметр B:

Характеристическое сопротивление сопротивления ОЦС:

Приведённое характеристическое сопротивление значение для одного П-звена ОЦС:

, сравним с Zcz2 полученным другим способом

Расчет коэффициента искажения по напряжению двумя способами:

Mu=Mu1

Погрешность по напряжению:

Погрешность по фазе:

Полученный результат погрешности соответствует заданному условию (Mu%≤1, ψ≤1).

Сравним между собой параметры длиной линии и ОЦС:

Таблица 1.

Из таблицы 1 видно, что разница между параметров длиной линии и ОЦС возникает в сотой части.

Расчет параметров ОЦС:

Ток в конце цепи:

Напряжение в начале цепи:

Ток в начале цепи:

Напряжение в конце цепи:

Сравним значения из пакета Electronic Workbench и рассчитанными в Mathcad.

Таблица 2.

Из таблицы 2 видно, что разница между значениями из пакета Electronic Workbench и Mathcad не велика.

Моделированная ОЦС представлена в приложении А, рис. 1.

Расчет параметров длиной линии для П-звеньев для f₂

Параметры длиной линии:

Коэффициент распространения γ:

Характеристика сопротивления Zck:

Коэффициент затухания α

Коэффициент фазы β

Расчет параметров ОЦС для П-звеньев

Определение числа звеньев N ОЦС:

Берем N как тогда параметры ОЦС:

Длина одного звена:

Постоянная передачи одного звена G:

Параметр A:

Параметр B:

Характеристическое сопротивление сопротивления ОЦС:

Приведённое характеристическое сопротивление значение для одного П-звена ОЦС:

, сравним с Zcz2 полученным другим способом

Расчет коэффициента искажения по напряжению двумя способами:

Mu=Mu1

Погрешность по напряжению:

Погрешность по фазе:

Полученный результат погрешности соответствует заданному условию (Mu%≤1, ψ≤1).

Сравним между собой параметры длиной линии и ОЦС:

Таблица 3.

Из таблицы 3 видно, что разница между параметров длиной линии и ОЦС возникает в сотой части.

Расчет параметров ОЦС:

Ток в конце цепи:

Напряжение в начале цепи:

Ток в начале цепи:

Напряжение в конце цепи:

Сравнить значения, рассчитанные в Mathcad со значениями Electronic Workbench не возможно, так как число N велико. По той же причине и нельзя смоделировать ОЦС.

Расчет параметров длиной линии для Т-звеньев для f₁

Параметры длиной линии:

Коэффициент распространения γ:

Характеристика сопротивления Zck:

Коэффициент затухания α

Коэффициент фазы β

Расчет параметров ОЦС для Т-звеньев

Определение числа звеньев N ОЦС:

Берем N как тогда параметры ОЦС:

Длина одного звена:

Постоянная передачи одного звена G:

Параметр A:

Параметр B:

Характеристическое сопротивление сопротивления ОЦС:

Приведённое характеристическое сопротивление значение для одного Т-звена ОЦС:

, сравним с Zcz2 полученным другим способом

Расчет коэффициента искажения по напряжению двумя способами:

Mu=Mu1

Погрешность по напряжению:

Погрешность по фазе:

Полученный результат погрешности соответствует заданному условию (Mu%≤1, ψ≤1).

Сравним между собой параметры длиной линии и ОЦС:

Таблица 4.

Из таблицы 4 видно, что разница между параметров длиной линии и ОЦС возникает в сотой части.

Расчет параметров ОЦС:

Ток в конце цепи:

Напряжение в начале цепи:

Ток в начале цепи:

Напряжение в конце цепи:

Сравним значения из пакета Electronic Workbench и рассчитанными в Mathcad.

Таблица 5.

Из таблицы 5 видно, что разница между значениями из пакета Electronic Workbench и Mathcad не велика.

Моделированная ОЦС представлена в приложении А, рис. 2.

Расчет параметров длиной линии для Т-звеньев для f₂

Параметры длиной линии:

Коэффициент распространения γ:

Характеристика сопротивления Zck:

Коэффициент затухания α

Коэффициент фазы β

Расчет параметров ОЦС для Т-звеньев

Определение числа звеньев N ОЦС:

Берем N как тогда параметры ОЦС:

Длина одного звена:

Постоянная передачи одного звена G:

Параметр A:

Параметр B:

Характеристическое сопротивление сопротивления ОЦС:

Приведённое характеристическое сопротивление значение для одного Т-звена ОЦС:

, сравним с Zcz2 полученным другим способом

Расчет коэффициента искажения по напряжению двумя способами:

Mu=Mu1

Погрешность по напряжению:

Погрешность по фазе:

Полученный результат погрешности соответствует заданному условию (Mu%≤1, ψ≤1).

Сравним между собой параметры длиной линии и ОЦС:

Таблица 6.

Из таблицы 6 видно, что разница между параметров длиной линии и ОЦС возникает в сотой части.

Расчет параметров ОЦС:

Ток в конце цепи:

Ток в начале цепи:

Напряжение в конце цепи:

Сравнить значения, рассчитанные в Mathcad со значениями Electronic Workbench не возможно, так как число N велико. По той же причине и нельзя смоделировать ОЦС.

Приложение А

рис. 1 рис. 2