Общая электротехника Однофазный переменный ток Трехфазные цепи Машины постоянного и переменного тока Трансформаторы и выпрямители Электроника Теория электросвязи Анализ электрических цепей Мощность трехфазной цепи

Примеры выполнения курсовых работ по электротехнике и электронике

Введение……………………………………………………………………………………….. 

1.Техническое задание………………………………………………………………………….

  Исходные данные к работе………………………………………………………………..

Выполнение задания ……………………………………………………………………….

2.1. Расчет корреляционной функции входного напряжения……………………………….

2.2. Определение устойчивости полосового фильтра………………………………………..

2.3.Определение спектральной плотности  и корреляционной функции выходного напряжения ПФ……………………………………………………………..

2.4. Расчет эффективной ширины спектра и интервала корреляции выходного напряжения …………………………………………………………………………………………….

2.5. Расчет одномерной плотности вероятности  выходного напряжения ПФ………

2.6. Аппроксимация зависимости, связывающей входное и выходное напряжение НБЧ…...

2.7. Расчет одномерной плотности вероятности выходного напряжения НБЧ, определение математического ожидания, дисперсии, второго начального момента………..

2.8.Реализации на входе и выходе НБЧ………………………………………………………….

2.9.Определение устойчивости фильтра нижних частот……………………………………….

2.10. Расчет и построение графиков модуля и аргумента передаточной функции ФНЧ…….

2.11. Расчет спектральной плотности мощности шума на выходе ФНЧ и корреляционной функции .

В последние десятилетия широкое развитие получила научная область, называемая статистической радиотехникой. Эта дисциплина изучает явления и процессы, протекающие при передаче сообщений в условиях, когда детерминированное описание сигналов невозможно и на смену ему приходит вероятностное или статистическое описание.

Отличительная черта случайного сигнала состоит в том, что его мгновенное значение заранее непредсказуемо.  Примерами таких сигналов являются, например, электрическое напряжение, соответствующее речи или музыке, последовательность знаков телеграфного кода при передаче неповторяющегося текста. К случайным сигналам можно также отнести последовательность радиоимпульсов на входе радиоприемника, когда амплитуды и фазы сигналов флуктуируют из-за изменения условий распространения.

Изучая такой сигнал более внимательно, можно заметить, что ряд характеристик этого сигнала довольно точно описывается в вероятностном смысле. Благодаря этому удается создать математическую модель случайного колебания, приемлемую как в научном, так и в прикладном смысле.

В радиотехнике случайные сигналы часто имеют вид шумов. Это хаотически изменяющиеся во времени электромагнитные колебания, наблюдаемые в разнообразных физических системах, где носители заряда, например электроны, совершают беспорядочное движение.

Целью данной курсовой работы является расчет радиотехнической цепи, которая может найти широкое применение  в различных схемотехнических устройствах.

1.Техническое задание.

Задание к курсовой работе включает в себя определение устойчивости активных линейных цепей по заданному критерию, определение вероятностных характеристик случайных процессов на выходах отдельных элементов радиотехнической цепи, состоящей из трех звеньев (рис.1) – активного линейного четырехполюсника (полосового фильтра -ПФ), нелинейного безынерционного четырехполюсника (НБЧ) и линейного активного четырехполюсника (фильтра нижних частот -ФНЧ).

Рис 1. Схема электрическая принципиальная радиотехнической цепи, исследуемой в курсовой работе.

1.1.Исходные данные к работе

Согласно варианту задания, выданного преподавателем: 4 5 9 6 7 3 2 3, выбираем исходные данные к курсовой работе.

1.Входное напряжение представляет собой стационарный случайный процесс с нулевым математическим ожиданием mx=0 и равномерной спектральной плотностью мощности Wx(w)=W0 на всех частотах (белый шум).

2.Полосовой фильтр представляет собой линейный активный четырехполюсник, включающий в себя идеальный однонаправленный усилитель (входное сопротивление бесконечно, выходное – равно нулю, коэффициент передачи - бесконечен) с частотно-зависимой обратной связью, принципиальная электрическая схема ПФ приведена на рис.2.

Рис 2.Схема электрическая принципиальная ПФ.

3.Параметры элементов схемы ПФ и входного случайного процесса заданы в таблицах 2 и 3 соответственно.

R11, кОм

R12, кОм

R13, кОм

R14, кОм

C11, нФ

C12, нФ

3,3

330

17

17

0,26

0,26

 

Таблица 1. Параметры элементов схемы ПФ.

Спектральная плотность W0 ,

 В2 / Гц

0.4*10-6

Таблица 2. Параметры входного шума.

4. Нелинейный безынерционный четырехполюсник (НБЧ) представляет собой идеальный однонаправленный усилитель, охваченный нелинейной обратной связью, принципиальная электрическая схема НБЧ приведена на рис.3.

Рис 3. Схема электрическая принципиальная НБЧ.

 5. Параметры элементов схемы НБЧ заданы в таблице 3.

 Параметр 

Вариант

 R21,

  кОм

 R22,

  кОм

 R23,

  кОм

VD1,VD2

 6

 2

 10

 5

 КД407

Таблица 3. Параметры элементов схемы НБЧ.

6.Фильтр нижних частот представляет собой линейный активный четырехполюсник, включающий в себя идеальный однонаправленный усилитель (входное сопротивление бесконечно, выходное – равно нулю, коэффициент передачи - бесконечен) с частотно-зависимой обратной связью, принципиальная электрическая схема ФНЧ приведена на рис.4.

Рис 4. Схема электрическая принципиальная ФНЧ.

7. Параметры элементов схемы ФНЧ заданы в таблице 4.

Вариант

 R31,

  кОм

 R32,

  кОм

 R33,

  кОм

 R34,

  кОм

 R35,

  Ом

 R36,

  кОм

 R37,

  кОм

 C31,

  нФ

 C32,

  нФ

3

46,3

26,3

 

14,9

3,5

250

2,48

2

5

30

Таблица 4. Параметры элементов схемы ФНЧ

8.Критерий для проверки устойчивости линейных четырехполюсников заданы в таблице 5.

Вариант

Критерий

3

Рауса-Гурвица

Таблица 5. Критерий для проверки устойчивости линейных четырехполюсников.

В результате курсовой работы необходимо выполнить следующие пункты задания:

1.Рассчитать корреляционную функцию  входного напряжения . Изобразить графики спектральной мощности  и корреляционной функции  входного напряжения.

2.По заданному критерию определить устойчивость ПФ. При неустойчивости заданной цепи скорректировать параметры ее элементов и построить графики модуля и аргумента передаточной функции  заданной цепи с учетом корректировки на устойчивость.

3.Рассчитать и построить графики спектральной плотности  и корреляционнной функции  выходного напряжения ПФ.

4.Определить эффективную ширину спектра  и интервал корреляции  выходного напряжения  ПФ.

5.Изобразить график одномерной плотности вероятности  выходного напряжения ПФ, рассчитав дисперсию случайного напряжения .

6.По заданной схеме НБЧ и параметрам построить зависимость, связывающую его входное и выходное напряжения. Аппроксимировать построенную зависимость.

7.Рассчитать и изобразить график одномерной плотности вероятности  выходного напряжения НБЧ, определить математическое ожидание, дисперсию, второй начальный момент.

8.Нарисовать из качественных соображений возможные реализации на входе и выходе НБЧ.

9.Проверить устойчивость заданного ФНЧ по тому же критерию, что и в п. 2. Если цепь окажется неустойчивой, произвести необходимые изменения заданных параметров элементов схемы ФНЧ.

10.Рассчитать и построить графики модуля и аргумента передаточной функции ФНЧ с учетом изменения параметров п. 9.

11.Рассчитать и построить спектральную плотность мощности шума на выходе ФНЧ   и корреляционную функцию , если на вход ФНЧ подается входное шумовое напряжение  со спектральной плотностью .

12.Изобразить (качественно, с учетом характерных особенностей) временные диаграммы возможных видов реализации  при подключении ФНЧ на выход НБЧ в соответствии со схемой рис. 1.


Преимущества цифровой обработки сигналов