БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. 1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники / Л.А

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники / Л.А. Бессонов. М.: Высш. шк., 1996.

2. Попов В.П. Основы теории цепей / В.П. Попов. М.: Высш. шк., 1985.

3. Лосев А.К. Теория линейных электрических цепей / А. К. Лосев. М.: Высш. шк., 1987.

4. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники / Е. И. Манаев. М.: Радио и связь, 1985.

5. Сборник задач по теоретическим основам электротехники / Л.А. Бессонов и др. М.: Высш. шк., 1988.

6. Бирюков В.Н. Сборник задач по теории цепей / В.Н. Бирюков, В.П. Попов, В.И. Семенцов. М.: Высш. шк., 1985.

7. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г.Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1985.

8. Кирьянов Д.В. Mathcad 13 / Д.В. Кирьянов. СПб.: БХВ – Петербург, 2006.

9. Розевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования MicroCAP V / В.Д. Розевиг. М.: «Солон», 1997.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ………………………….…………..…………. 3

1. Классический метод расчета переходных

процессов…………………………………………..….4

1.1. Физика переходных процессов ……………....…4

1.2. Законы Ома и Кирхгофа для мгновенных

значений токов и напряжений ……………....… 5

1.3. Уравнения электрического равновесия ………. 6

1.4. Законы коммутации ………………………….… 8

1.5. Начальные условия ………………..…………… 9

1.6. Решение линейных дифференциальных

уравнений с постоянными коэффициентами ... 11

1.7. Решение однородных линейных

дифференциальных уравнений первого

порядка .................................................................13

1.8. Решение однородных линейных

дифференциальных уравнений второго

порядка ………………………………………... 14

1.9. Расчет принужденной составляющей

переходного процесса ………………….….… 16

1.10. Общее решение дифференциального

уравнения ……………………………...…...… 18

1.11. Расчет постоянных интегрирования ……..… 19

1.12. Задания для самостоятельного

решения ……………………………………… 19

2. Примеры расчета переходных

процессов классическим методом ……………...… 21

2.1. Расчет свободного процесса в цепи первого

порядка …………………………..………….… 21

2.2. Расчет переходного процесса в цепи первого

порядка …………………………….……….…. 27

2.3. Расчет свободного процесса в

последовательном колебательном контуре …..35

2.4. Расчет переходного процесса в цепи второго

порядка ……...……………………………….…. 45

2.5. Задания для самостоятельного решения …..… 52

3. Операторный метод расчета …….……..………….. 53

3.1. Преобразование Лапласа ………...………….… 53

3.2. Вычисление оригинала ………...……………… 55

3.3. Операторные свойства токов и напряжений .... 59

3.4. Законы Кирхгофа в операторной форме …....... 60

3.5. Закон Ома в операторной форме для элементов

цепи при нулевых начальных условиях ….….. 60

3.7. Формирование уравнений цепи ……...……….. 63

3.8. Задания для самостоятельного решения …..… 63

4. Примеры расчета переходных процессов

операторным методом ……...…………………….... 65

4.1. Расчет переходного процесса в цепи первого

порядка ………...………………………………. 65

4.2. Расчет свободного процесса в цепи первого

порядка ………...……………………………..… 69

4.3. Расчет переходного процесса в цепи второго

порядка ………...……………………………….. 70

4.4. Расчет свободного процесса в цепи второго

порядка ……...………………………………….. 78

4.5. Задания для самостоятельного решения …...... 81

5. Временные параметры переходных процессов ….. 83

5.1. Постоянная времени цепи ………...…………... 83

5.2. Время установления переходного процесса … 85

5.3. Декремент затухания ……...…………………... 86

5.4. Задания для самостоятельного решения …...... 89

6. Воздействие колебаний сложной формы на

линейные цепи ……………………………………… 91

6.1. Задача расчета реакции цепи на сложное

входное воздействие ……...…………………… 91

6.2. Спектральный метод расчета ……………….... 91 6.3. Операторный метод расчета ………...………... 95

6.4. Временные характеристики цепи ………...…... 97

6.5. Временной метод расчета …...………………. 100

6.6. Задания для самостоятельного решения ...…. 105

7. Схемотехническое моделирование переходных

процессов ……...…………………………………... 106

7.1. Методика моделирования ……,..……………. 106

7.2. Моделирование свободного процесса в цепи

первого порядка ……...………………………. 106

7.3. Моделирование свободного процесса в цепи

второго порядка ………...……………………. 108

8. Нелинейные резистивные цепи ……...…………... 111

8.1. Нелинейные резистивные элементы,

вольтамперные характеристики ………...…... 111

8.2. Расчет нелинейных цепей ………...…………. 111

8.3. Соединения нелинейных элементов ……...… 113

8.4. Графо-аналитический метод расчета

нелинейных резистивных цепей ……..……... 115

8.5. Воздействие переменного сигнала на

линейную цепь ………….……..……………… 118

8.6. Динамические вольтамперные

характеристики …………...………………….. 120

8.7. Анализ нелинейных цепей с управляемым

нелинейным трехполюсником ……...……….. 121

8.8. Задания для самостоятельного решения ….... 125

9. Полупроводниковые приборы ……...……………. 127

9.1. Электронные приборы ………...……………... 127

9.2. Собственные и примесные полупроводники . 129

9.3. Электронно-дырочный переход ……...……... 133

9.4. Вольтамперная характеристика

p-n перехода .…………………………………. 135

9.5. Полупроводниковые диоды ………...……….. 137

9.6. Типы полупроводниковых диодов ……...…... 140

9.7. Биполярные транзисторы ………………...….. 146

9.7.1. Типы биполярных транзисторов …...... 146

9.7.2. Работа биполярного транзистора

в схеме с общим эмиттером ……...…... 148

9.7.3. Работа биполярного транзистора в

схеме с общей базой ………....………... 151

9.7.4. Параметры биполярного

транзистора …..…………………….…... 154

9.7.5. Предельно допустимые параметры ..…. 158

9.8. Полевые транзисторы …………...…………… 161

9.8.1. Структура и работа полевого

транзистора ...…………………………. 161

9.8.2. Вольтамперные характеристики

полевого транзистора ……...…………. 164

9.8.3. Параметры полевого транзистора …… 164

10. Усиление сигналов ……...…………………….… 167

10.1. Общие положения ……………….………… 167

10.2. Коэффициент усиления ………….………... 168

10.3. Полоса усиливаемых частот …….………... 170

10.4. Входное и выходное сопротивления ….….. 171

10.5. Искажения сигнала в усилителе ………..… 172

10.6. Шумы усилителя ……….………………….. 178

10.7. Чувствительность усилителя ……….…..… 179

10.8. Динамический диапазон ……….………….. 180

10.9. Обратная связь в усилителе …….………… 181

11. Схемотехника усилителей ………...……………. 185

11.1. Усилитель с резистивно-емкостными

связями ………….………………………….. 185

11.2. Эмиттерный повторитель …….…………… 197

11.3. Резонансный усилитель ……….…………... 204

11.4. Интегральные операционные усилители … 206

11.5. Электронный ключ ………….…………….. 216

12. Генерирование сигналов ………...……………… 222

12.1. Виды генераторов и их характеристики ..... 222

12.2. Структурная схема генератора

гармонических колебаний, условия

баланса амплитуд и фаз …………………....223

12.3. Автогенераторы LC типа ……….………… 225

12.4. Автогенераторы RC типа ………….……… 231

12.5. Импульсные генераторы …….……………. 234

13. Источники питания ………………...………….… 236

13.1 Структурная схема источника питания …... 236

13.2 Выпрямитель …………….…………………. 237

13.3. Сглаживающий фильтр ……….…………... 240

13.4. Электронный стабилизатор ……….……… 242

Заключение …………………………………...………. 248

Приложение ………………...………………………… 249

Библиографический список …………………………. 251

Учебное издание

Литвиненко Владимир Петрович

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Часть 3

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ.

НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ

В авторской редакции

Подписано в печать 09.01.2008.

Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов.

Усл. печ. л. 15,2. Уч.-изд. л. 11,7. Тираж 250 экз.

Зак. №

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14