Линейные цепи при гармонических воздействиях, отц

Введение
Изучение почти любой области техники: электротехники, механики, гидравлики, теплотехники и т. д., всегда можно разделить на две части — анализ и синтез. При анализе имеют дело с нахождением характеристик или свойств какой-то уже существующей системы. Этот процесс иллюстрируется структурной схемой на рис. 1.1 — 1 ,а. Ее можно прочитать так: «Задана система, требуется найти ее свойства». Часто, конечно, система может «существовать» только как схема, показывающая взаимные связи идеализированных - элементов. В этом случае схема определяет модель системы, а анализ в силу этого определяет свойства данной модели. Если такая система (или модель) описана полностью, то ее свойства, конечно, однозначны. Следовательно, в задаче анализа существует только одно решение.
При синтезе имеют в качестве исходного желаемый набор свойств, и цель состоит в том, чтобы найти систему в ее фактическом виде или (как это чаще бывает) в виде модели, которая имеет такие свойства. Этот процесс иллюстрируется структурной схемой, на рис. 1.1 — 1,6.

Ее можно прочитать так: «Задан набор свойств, найти систему, которая ими обладает». В общем случае, как это и показано на схеме, существует обычно больше, чем одна такая система. Следовательно, в задаче синтеза решение редко бывает единственным. Как следствие этой неединственности, в процессе синтеза требуется конечный этап, а именно: оценка нескольких различных систем, каждая из которых имеет желаемый исходный набор свойств, с целью выделить среди них наилучшую. определить, что подразумевается под словом наилучшая.
В. марте 1880 г. русский военный связист капитан Игнатьев впервые использовал проводную линию связи для одновременной передачи телефонного и телеграфного сигналов. Их разделение на приемном конце выполнялось с помощью конденсатора и катушки индуктивности. Это было первое применение фильтрации в технике электрической связи. В современной радиоэлектронике электрические фильтры находят широчайшее применение в аппаратуре самого разнообразного назначения. Техника фильтрации непрерывно развивается. Основной движущей силой этого развития в настоящее время является микроминиатюризация.
Активные RC-фильтры - средство решения проблемы миниатюризации в низкочастотном диапазоне до нескольких десятков, сотен килогерц.
Для анализа и синтеза электронных схем широко применяются специализированные пакеты автоматизированного схемотехнического проектирования и анализа электронных схем (САПР), которые обладают широким спектром инструментов имитационного (поведенческого) моделирования и открывают новые возможности для изучения специальных дисциплин в области схемотехники, сквозного проектирования и управления основными стадиями жизненного цикла радиоэлектронных средств и изделий микро - и наноэлектроники.
Прежде всего, это связано с использованием комплекса виртуальных контрольно-измерительных средств, возможностью детализации и пошагового выполнения анализа во временной и частотных областях, расчёта малосигнальных передаточных характеристик, имитации воздействия окружающей среды и технологических разбросов номиналов и параметров пассивных и активных электронных компонентов. Использование специализированных САПР позволяет оперативно управлять процессом проектирования электронных схем, способствует формированию необходимых знаний и навыков будущего радиоинженера.


1.Техническое задание.
На вход заданной цепи, как показано на рис.1, подключён источник напряжения с эдс e (t) = Е*cos (ω*t) B c внутренним сопротивлением
Re = 1000 Ом, угловой частотой ω = 105 рад/c и амплитудой 1 В.

Рис.1.Схема заданной цепи.
Номиналы элементов цепи R1 = R2 = R3 = 7500 Ом, C1 = C2 = C3 = 10-9 Ф.
Требуется:
1.Рассчитать токи и напряжения в схеме рис.1, проверить выполнение законов Кирхгофа.
2.Построить векторную диаграмму токов и напряжений.
3.Рассчитать и построить графики АЧХ и ФЧХ.
4.Исследовать влияние параметров элементов схемы на АЧХ и ФЧХ.
5.Произвести расчёт и схемотехническое моделирование активного фильтра нижних частот на операционном усилителе.