Лосев А.К. Теория линейных электрических цепей (1987) (1095414), страница 100
Текст из файла (страница 100)
ГО.!З. Функциональная схема бнкаала 479 рациональной, например, с целью снижения чувствительности схемы к разбросу параметров ее элементов или 'соблюдения каких-либо других дополнительных требований. Вопросы для самоконтроля 10.1. Почему функция (1О.1) не может иметь коэффициент а, = 0 или Ь, = 0 з 10.2. К каким физическим последствиям приведет обращение в нуль аз или Ьз в функции (10.1)? 10.3. Как влияет на нид реализуюшего двухполюсника четность нлп нечет- ность степеней ш и и функции (10.1)? 10.4, Почему разложение и ценную дробь функции (10.1), приведенное в 410.2.2, не может слух ить доказательством достаточности условий физической реализуемости этой функции? 10.5.
Почему не всегда можно реализовать функцию (10.1) путем последовательного соединения двухполюсников,,изображенных на рис. 10.2? 1О.б. Каким двухполюсникам соответствуют слагаемые суимы (10.11), если она описывает не сопротивление, а проводимость реалнзуюшей схемы? 10.7. Как описывается пронодимость двухполюсника цено дробью вида (10.10)? 10.8. Какие разновидности цепных дробей сушествую~ для описании сопротивлений и проводимостей двухполюсниьов с различными структурами? 10.9. Как можно без количественного анализа, а лишь по виду реактансной функции определить, какой тип характеристики [см.
рис. 10.3) она огшсывает? 10.10. При какой функции (10.12), (10.13) реактивный двухполз)сник имеет нуль или полюс сопротивления на нулевой частоте? 10.11. При какой функции (10.12), (10.13) реактивный двухполхюник имеет нуль или полюс сопротивления в бесконечности? 10.12. По каким физическим признакам можно усгановить сушествование нуля или полюса сопротивлении реактивного дв>хполюсника на нулеВой частоте .
н в бе конечности? 10.13. Какими параметрами реактансных функций (10.12), (10.13) определяется количество последовательных и параллельных резонансов в реактивном двухполюснике? 10.14. Как следует промаркировать элементы канонических схем . на рис. 10А, б — г в соответствии с обозначениями для реактансных функций (10.12) и (10.13) (по аналогии с рис. 10.4, а)? 10.15. И каких случаях появляется отдельная индуктивность или емкость в канонических схемах Фостера (см. рис. 10.5)? 10.16. Какие из канонических схем Кауэра (см.
рнс. Кь4) и Фостера (см. рис. 10.5) являются эквивалентными друг другу? 10.17. 0 каких реактивных двухполюсниках число элементов и количество резонансов отличаются более чем на единицу? 10.18. Н каких случаях сопротивление (10.10) приводится к функции (10.1) со степенями ш =- л и т = л — 1? 10.19. По какому внешнему признаку характеристики затухания фильтра можно судить о том, что он имеет максимальную избирательность среди других фильтров с тем же каличестволг элементов? 10.20. Как можно доказать, что трансцендентное выражение (10.22) описывает полниомиальную функцию прн п = — 1 и и = 2? 10.21. Как можно доказать, что иррациональное выражение (10.22) описывает полиномиальную функцию при н = 2 и и = 3? 10.22. Как можно доказать тождественность двух равенств (10.23)? 10.23.
Г!очек> входное сопротинление (10.32) реактивного четырехполюсника является комплексной величиной? 10.24. Чему равен нормируюший множитель Ы в формулах (!0.33)?! 10.25. Какое из сопротивлений (10.34) следует выбирать при определении схемы и параметров синтезнруемого реактивного четырехполюсника? ЗаНЛЮЧЕНИЕ Говорят, что нет ничего практичней хорошей теории. Теорию линейных электрических цепей можно считать хорошей теорией, Без нее невозможно было бы буквально сказочное развитие техники связи и радиоэлектронной промышленности, характерное в особенности для современной эпохи бурного социально-экономического и научно-технического прогресса.
На глазах одного поколения инженеров уже несколько раз сменилась технологическая база связной аппаратуры и производства. В этом «повинна» н теория линейных электрических цепей, хотя не все это понимают. Например, развитая в ней теория зависимых источников напряжения и тока еще недавно воспринималась некоторыми инженерами как некая схоластика, да и вообще понятие, источников тока считалось ненужной абстракцией. И те же инженеры восхищаются сейчас новой элементной базой, созданной на основе этой теории.
Классический колебательный контур — и тот сдает свои позиции, уступая место предсказанным теорией мнкроминиатюрным «резонансным» системам, не содержащим резонансных элементов. Еще и сейчам иные инженеры воспринимают сигнальные графы как модное течение в методах расчета электрических цепей, без которого можно обойтись. Достаточно сказать, что не все вузовские программы по ТЛЭЦ предусматривают изучение этого метода. Однако многие сложнейшие устройства электросвязи не родились бы до сих пор, если бы не их синтез, осуществленный по канонам современной теории, включающей н правила расчета электрических цепей по их сигнальным графам. Никакая теория не может быть хорошей, если она не развивается.
Теория линейных электрических цепей в этом смысле тоже является хорошей, пополняясь новыми разделами, развиваясь и углубляясь даже в тех направлениях, которые можно считать классическими. Свидетельством тому являются упомянутые ее разделы, посвященные как элементной базе электрических цепей, так и методам их расчета.~ Не все еще познано в теории линейных электрических цепей.
Многие ее разделы — теория сигналов, методы синтеза и другие — нуждаются в дальнейшем развитии. Речевые сигналы, например, с которыми повседневно работает инженер-связист, изучаются уже добрых три века. Однако и они хранят много, «в~ и-~ззз тайн. Когда эти тайны будут раскрыты, ие сможем ли мы передавать речевые сигналы в реальном масштабе времени по каналу связи с полосой рабочих частот, не превышаюшей 50 — !00 Гц? В данном учебнике рассмотрены лишь основы теории линейных электрических цепей в рамках учебной программы. Здесь не затронуты, например, методы синтеза электрических цепей с помошью сигнальных, графов и другие важные вопросы.
Пытливый.читатель не может удовлетвориться изучением одних основ. Он не преминет воспользоваться специальной литературой для освоения теории линейных электрических цепей во всей ее полноте и глубине. Такого пытливого читателя ждет еше много радостей на пути познания, а быть может, и радостей первооткрывателя. Таблица ПЛ Кратнме н дольнме единицы Таблица П2 Диапазоны частот н волн, используемых в алекуросвязн Границы диапазона М диа. назо- на Наименование диапазона волн Наименование диапазона частот Границы лнапазона П р и м е ч а н и я: !. По международному регламенту радиосвязи номера днапа. зонов частот и волн валяются ня основным наименованием. 2.
Используются также знерегламентние наименования волн: ! — 4.8 диапазоны н более длинные волны — сверядлннные волны (СДВ), 8.2 диапазон — длинные волны (ДВ), б.й диапазон — средние яолпи (СВ), 7-й дпапазан — пороткпе золпи (КВ), и†)1-8 диапазоны — ультракороткие вални (УКВ), !2-2 диапазон н более короткие волны вплоть до о,об им — субмнллннетровые залпы. 3.
Перечисленные в примечании 2 волнм относятсп к диапазону радиоволн. Таблица П 3 Предельная избирательность связанных контуров с регулярной структурой 482 !6Я !.й 2.2 З-й 4.й 5-й 6-й 7-й з-й о-й 10-й 11.й 12.й Крайне низкие (КНЧ) Сверхнизкие (СНЧ) Ннфранизкие (ННЧ) Очень низкие (ОНЧ) Низкие (НЧ) Средние (СЧ) Высокие (ВЧ) Очень высокие (ОВЧ) Ультравысокне (УВЧ) Сверхвысокие (СВЧ) Крайне высокие (КВЧ) Гипервысокне (ГВЧ) 3 —.30 Гц 30 — 300 Гц О,З вЂ” 3 кГц 3 — 30 кГц 30 — 300 кГц 0,3 — 3 МГц 3 — 30 МГц ЗΠ— 300 МГц О,З вЂ” 3 ГГц 3 — 30 ГГц ЗΠ— ЗОО ГГц О,З вЂ” З ТГц Декамегаметровые Мегаметравые Гектонилометровые Мириаметровые Километровые Гектометровые Декаметровые Метровые Дециметровые Сантиметровые Миллиметровые Децимиллиметроаые 100 — 10 Мм 10 — 1 Мм 1000 — !00 км 100 — !О км 1Π— 1 км 1 — 0,1 км 100 — 10 м 1Π— 1 и 1 — 0,1м !Π— 1 см !Π— 1 мм 1 — О,! мм Табтица П4 Избирательность связанных контуров с критической связью Таблица П.б Избирательность М-каскадного резонансного усилителя Таблица Пб ельиав избирательность М-каскадного полосового усилителя Таблица П7 Избирательность лГ-каскадного подосового усилителя с критической связью немцу коитурамн Таблица П.Ь Параметры импульсных сигналов (ЛР, = С/т, оР = С./т,) 484 Твблнца П.9 ! — и 6~ вв повн ое вв нова ав 6 = аа, в = ! — сов 6, а = — (в!п6 — 6сов6) а ! ~6 (5+ ! 66)— 3 — — в]п 26~ 435 Иараватрвв вораедачссааа сагалаев Таблица П.
Ю Оиератариае азвбраиеиве еатнваа и Таблица П.1! Оператарние взабрз:ненни зиновии 487 Тнпоавае опсраторнме непораженно н ни орн Табл но а П,!3 )е Простейи|ие аиераториыс юобракении и иа оригииалы иривсаеиы в табл. П 1 т Прадеикание агади. Д,!3 Ои аратарааа изсб13Вмымиа п.п. Сигнал — е 'сов(ес!+фс). м. ..-У7:".,-Уг -г .~~, фс .= иге !П ((а — а) /юс) ра+ 2ар + «а аг — ~ ! — е 'ела(юс! — фс)~ соа фс ..=!'7 "'. г.- ~г~ на р(р'+ 2аа+ 2*) а Г ! —, ~! — — е 'гсоз(ес! — фс), сон ф ° ыс = ) (га — аа, фс = агс!2(а/ыс — (га/аис) г а р+а р (ра + 2ар + фа) — ! ! -аг е ! — — е ' а!и( с!+фс), рос - Уà — вг-,-г фс = иге!2 (ес/(а 2)) ! !га (р+т)(р +2ар+га) — — е ! + — е' ь!п(ас1+фс), — ! !гес -У а-" ..=Уг -ы~г .
фс = пгс(2(ес/(" — 2)1 — его!2(ес/а) (р+ 2)(ра + 2ар +(га)) и †— е "+ — е-'а!п(ес!+ф,). ра ре -1~ г' —" . «-Уг -г ню . р=)У 2 — 2.~+.(, фс = агс)е (ес/(а — г)) — пгс!2 (юс/(а — а)) /!+и (р+ т)(р*.+ 2ар + (га) р(р+е) ( +Ч)(р'+2ир+Фа) 490 '! —, е ! — — е а!п(ес1+фс). 2 — и ! йХ Р рос г-Ф а-%~1г, фс=агс!2 )эс/(о — У)) — агс!2 (вс/(а-а))— — агс!2 (ес/а) Проболзевиив лзобл. П. 13 п.п. Оперезервае взабрв м юею Сетево — ~ — з!п(ез/ — Ф)+-е " з!п(взс1 — Фс) ~, ! Г ! „1 ве "с - а'~ — зз' е «*ю . ф пзс(2 (2аю/(зз — вез)) Ф, = взс(6( — 2аюс /(юз — юз+ аз)) (р'+ ')(рз+2зр+ 6') (рв.» зЦрз+2ер+ еез» 1(1 'М вЂ” ~ — з!п(ю/+ф) + — е 'з!п(ю,/+Фе)~ р (ю юс ,р+д !6 =У/ю — Я -';ы ' $' ' — 2 ез..