41. Нелинейные искажения. Оценка нелинейных искажений.

Нелинейные искажения - это искажения вызванные нелинейностью системы обработки и передачи сигнала, которые вызывают появление в частотном спектре выходного сигнала составляющих, отсутствующих во входном сигнале.Они могут возникнуть при неисправностях усилителей (нарушениях нормальных режимов работы его усилительных элементов), а также при перегрузках, когда на вход устройства подаются напряжения, превышающие расчетные.

42. Классификация электрических цепей и процессов. Задачи теории цепей, анализ и синтез, оптимизация.

Электрические цепи подразделяют на неразветвленные и разветвленные, линейные и нелинейные.

Линейной электрической цепью называют такую цепь, все компоненты которой линейны. К линейным компонентам относятся зависимые и независимые идеализированные источники токов и напряжений, резисторы (подчиняющиеся закону Ома), и любые другие компоненты, описываемые линейными дифференциальными уравнениями, наиболее известны электрические конденсаторы и индуктивности. Если цепь содержит отличные от перечисленных компоненты, то она называется нелинейной.

Предметом теории электрических цепей является изучение наиболее общих закономерностей, описывающих процессы, протекающие во всех электротехнических устройствах. Теория электрических цепей основана на двух постулатах:

Исходное предположение теории электрических цепей. Все процессы в любых электротехнических устройствах можно описать с помощью двух понятий: тока инапряжения.

Исходное допущение теории электрических цепей. Ток в любой точке сечения любого проводника один и тот же, а напряжение между любыми двумя точками пространства изменяется по линейному закону.

43. Методы расчётов нелинейных электрич. Цепей на переменном токе.

Расчет цепей переменного тока, содержащих нелинейные элементы (НЭ), усложняется тем, что при переменном токе часто нельзя ограничиваться исследованием статических характеристик НЭ, пригодных при низких частотах, а нужно учитывать изменение этих характеристик во времени в зависимости от скорости изменения тока и напряжения.

Эти особенности характеристик НЭ при переменном токе крайне затрудняет расчет и исследование нелинейных цепей.

Наличие НЭ в электрической цепи приводит к искажению формы кривой тока при синусоидальном напряжении и возникновению существенно новых явлений, на которых основывается принцип действия различных устройств.

Например, такие явления, как выпрямление и стабилизация напряжения, умножение и деление частоты, усиление мощности, преобразование различных сигналов, получение модулированных колебаний различной формы и др., основаны на принципиально нелинейных эффектах.

Поскольку электронным и ионным приборам посвящен специальный курс, то из всего разнообразия НЭ цепей переменного тока мы рассмотрим лишь электрические цепи, содержащие устройства с ферромагнитными сердечниками, или цепи со сталью.

44. Операторный метод расчёта переходных процессов.

Сущность операторного метода заключается в том, что функции    вещественной переменной t, которую называют оригиналом, ставится в соответствие функция  комплексной переменной   , которую называют изображением. В результате этого производные и интегралы от оригиналов заменяются алгебраическими функциями от соответствующих изображений (дифференцирование заменяется умножением на оператор р, а интегрирование – делением на него), что в свою очередь определяет переход от системы интегро-дифференциальных уравнений к системе алгебраических уравнений относительно изображений искомых переменных. При решении этих уравнений находятся изображения и далее путем обратного перехода – оригиналы. Важнейшим моментом при этом в практическом плане является необходимость определения только независимых начальных условий, что существенно облегчает расчет переходных процессов в цепях высокого порядка по сравнению с классическим методом.

Операторный метод — это метод расчёта переходных процессов в электрических цепях, основанный на переносе расчёта переходного процесса из области функций действительной переменной (времени t) в область функций комплексного переменного (либо операторной переменной), в которой дифференциальные уравненияпреобразуются в алгебраические.