Wybrane zagadnienia teorii obwodów

Spis treści ebooka

 Przedmowa 8

1. GRAFY PRZEPŁYWU SYGNAŁÓW 9

1.1. Podstawowe pojęcia grafu Masona 9

1.2. Zastosowanie grafu Masona w analizie obwodów 12

1.3. Przykłady zastosowania grafów w analizie obwodów 16

1.3.1. Układ z wielopętlowym sprzężeniem zwrotnym 16

1.3.2. Układ ze wzmacniaczami o skończonym wzmocnieniu 17

1.3.3. Struktura bikwadratowa filtru analogowego 18

1.3.4. Filtr KHN 20

1.3.5. Układ FDNR 21

2. FILTRACJA CZĘSTOTLIWOŚCIOWA SYGNAŁÓW 24

2.1. Filtry. Pojęcia podstawowe 24

2.2. Aproksymacje charakterystyk częstotliwościowych 26

2.2.1. Wprowadzenie 26

2.2.2. Aproksymacja Butterwortha 27

2.2.3. Aproksymacje Czebyszewa 30

2.2.4. Aproksymacja eliptyczna 32

2.2.5. Analiza porównawcza filtrów 34

2.3. Transformacje częstotliwościowe 36

2.3.1. Transformacja filtru dolnoprzepustowego 36

2.3.2. Transformacja filtru dolnoprzepustowego w górnoprzepustowy 37

2.3.3. Transformacja filtru dolnoprzepustowego w środkowoprzepustowy 39

2.3.4. Transformacja filtru dolnoprzepustowego w środkowo zaporowy 41

2.3.5. Skalowanie rezystancyjne i częstotliwościowe filtrów 43

2.4. Realizacja filtrów wyższego rzędu o strukturze kaskadowej 44

2.5. Implementacja aktywna filtrów bikwadratowych o strukturze KHN 48

2.6. Przykład filtracji analogowej sygnałów 51

3. WYBRANE METODY SYNTEZY PASYWNYCH OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH LINIOWYCH 55

3.1. Podstawowe definicje obwodów pasywnych 55

3.2. Warunki realizowalności dwójników pasywnych RLC 56

3.2.1. Realizowalność w klasie elementów RLC 57

3.2.2. Realizowalność w klasie elementów RL 59

3.2.3. Realizowalność w klasie elementów RC 60

3.2.4. Realizowalność w klasie elementów LC 61

3.3. Struktury kanoniczne obwodów dwuklasowych 61

3.4. Metoda Fostera syntezy obwodów dwuklasowych 63

3.4.1. Metoda Fostera w odniesieniu do obwodu RL 63

3.4.2. Metoda Fostera w odniesieniu do obwodu RC 66

3.4.3. Metoda Fostera w odniesieniu do obwodu LC 70

3.5. Metoda Cauera syntezy obwodów RLC 72

3.6. Metoda Brune’a syntezy obwodów RLC 76

3.7. Metoda Darlingtona syntezy obwodów RLC 81

4. WRAŻLIWOŚĆ OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH 88

4.1. Podstawowe pojęcia wrażliwości 88

4.2. Niezmienniki wrażliwości względnej 90

4.3. Określanie wrażliwości metodą obwodu dołączonego 94

4.3.1. Ogólne równanie Tellegena 94

4.3.2. Obwód dołączony 95

4.3.3. Równanie Tellegena w odniesieniu do obwodu przyrostowego 98

4.3.4. Wyznaczanie wrażliwości 99

4.3.5. Interpretacja metody układu dołączonego przy użyciu grafów przepływu sy­gnałów 108

4.4. Metoda przyrostowa obliczania wrażliwości 112

4.5. Przykład analizy wrażliwościowej w dziedzinie częstotliwości 120

5. OBWODY CZASU DYSKRETNEGO 124

5.1. Opis układów dyskretnych w dziedzinie czasu 124

5.2. Przekształcenie Z w opisie układów dyskretnych 130

5.2.1. Definicja przekształcenia Z 130

5.2.2. Własności transformaty Z 132

5.2.3. Przekształcenie odwrotne Z 133

5.2.4. Transmitancja operatorowa układu dyskretnego 136

5.3. Transformacja układu analogowego w dyskretny na podstawie opisu transmitancyjnego 140

5.3.1. Transformacja biliniowa  140

5.3.2. Metoda niezmienniczości odpowiedzi impulsowej 142

5.4. Obwody z kondensatorami przełączanymi 143

5.4.1. Zależności podstawowe 143

5.4.2. Modele obwodowe kondensatorów przełączanych 145

5.4.3. Zastosowanie grafów w analizie obwodów z kondensatorami przełączanymi 153

6. ELEMENTY NIELINIOWE W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH 158

6.1. Podstawowe pojęcia elementów nieliniowych 158

6.2. Rezystory nieliniowe 161

6.2.1. Wprowadzenie 161

6.2.2. Przykłady nieliniowych rezystorów dwukońcówkowych 162

6.2.3. Przykłady nieliniowych rezystorów wielokońcówkowych 165

6.3. Cewki nieliniowe 169

6.4. Kondensatory nieliniowe 174

6.5. Memristory 179

7. NIELINIOWE OBWODY REZYSTANCYJNE 184

7.1. Wprowadzenie 184

7.2. Metody analizy obwodów nieliniowych 185

7.2.1. Metody graficzne 185

7.2.2. Metody graficzno-analityczne 187

7.2.3. Zastosowanie linearyzacji w rozwiązywaniu obwodów nieliniowych 189

7.2.4. Metody numeryczne rozwiązywania układu równań nieliniowych 193

7.2.5. Zastosowanie Matlaba w rozwiązywaniu układu równań nieliniowych 195

7.3. Metody syntezy obwodów nieliniowych 201

7.3.1. Sformułowanie problemu syntezy 201

7.3.2. Synteza charakterystyk dwójnikowych  203

7.3.3. Synteza charakterystyki napięciowo-napięciowej 211

8. NIELINIOWE OBWODY DYNAMICZNE 220

8.1. Opis obwodu równaniami stanu 220

8.2. Punkty osobliwe układu autonomicznego 222

8.3. Stabilność układów nieliniowych 224

8.4. Obwody autonomiczne pierwszego rzędu 228

8.4.1. Punkty równowagi  228

8.4.2. Rozwiązanie równania stanu pierwszego rzędu w dziedzinie czasu 230

8.4.3. Rozwiązanie równania stanu pierwszego rzędu w przypadku charakterystyk od­cinkowo-liniowych 232

8.5. Generatory drgań z wykorzystaniem przerzutnika Schmitta 237

8.5.1. Realizacja przerzutnika Schmitta przy użyciu wzmacniacza operacyjnego 237

8.5.2. Generator fali prostokątnej i trójkątnej z wykorzystaniem przerzutnika Schmitta 241

8.6. Stany nieustalone w obwodach nieliniowych drugiego rzędu 244

8.6.1. Drgania w obwodzie RψC 245

8.6.2. Drgania samowzbudne w obwodzie z diodą tunelową 248

9. LINIA DŁUGA 255

9.1. Schemat zastępczy linii długiej 255

9.2. Równania różniczkowe linii długiej 258

9.3. Równania linii długiej w stanie ustalonym przy wymuszeniu sinusoidalnym 259

9.4. Rozwiązanie linii długiej w stanie ustalonym 260

9.5. Zależność stałej propagacji od częstotliwości 266

9.6. Impedancja falowa linii długiej 267

9.7. Impedancja wejściowa linii długiej 269

9.8. Współczynnik odbicia fali w linii długiej 270

9.9. Linia bezstratna 273

9.9.1. Obciążenie impedancją falową 273

9.9.2. Stan jałowy 274

9.9.3. Stan zwarcia  275

9.10. Stany nieustalone w linii długiej 276

9.10.1. Rozwiązanie w dziedzinie operatorowej s 276

9.10.2. Przykład rozwiązania czasowego linii bezstratnej w stanie jałowym 280

9.11. Model obwodowy linii długiej w symulacji komputerowej 283

Bibliografia 290

Skorowidz 292

pokaż cały spis treści

ukryj recenzje