|
Домашнее задание
Изучить основные положения теории по теме лабораторной работы.
Для заданной схемы контура рассчитать резонансную частоту, добротность, поло- су пропускания, максимальный ток при резонансе с учетом внутреннего сопротивления ге- нератора Rген≈10 Ом в двух случаях: при выключенной и включенной нагрузке R14.
Построить экспериментальные резонансные характеристики тока в контуре по таблицам 4.2 и 4.3. По графикам определить резонансные частоты, полосу пропуска- ния, добротность и сравнить с расчетными значениями.
При компьютерном моделировании определить резонансные частоты, полосу пропускания, добротность по графикам частотного анализа.
Лабораторная работа №5 Исследование параллельного колебательного контура
Цель работы. Исследование амплитудно-частотных характеристик простого парал-
лельного контура и сложных контуров, определение резонансной частоты fр, полосы про- пускания П, добротности Q контуров и зависимостей этих параметров от коэффициента включения и внутреннего сопротивления источника сигнала.
Описание схемы измерений
Схема измерений аналогична изображенной на рис.4.12. Обобщенная схема па-
раллельного контура с дополнительным сопротивлением
R16 =30 кОм показана на
рис.4.16. Точки подключения параллельного контура к измерительной схеме рис.4.12 обозначены 1А, 1Б, 2А, 2Б. Измерение напряжения на контуре выполняют электрон- ным вольтметром или осциллографом. Значения индуктивностей и емкостей простого и сложного параллельного контура для каждой бригады даны в таблице 4.3.
Рис. 4.16. Обобщенная схема параллельного контура
Таблица 4.3
№
бриг.
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
La
|
L1
|
L1
|
L2
|
L2
|
L2
|
2L1
|
2L1
|
L2
|
2L1
|
2L2
|
L1
|
L1
|
Lb
|
L1
|
L1
|
L1
|
L1
|
L2
|
L2
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Ca
|
∞
|
∞
|
∞
|
∞
|
∞
|
∞
|
C2
|
0,5C1
|
C1
|
C1
|
2C1
|
0,5C1
|
Cb
|
C1
|
C2
|
C1
|
C2
|
C1
|
C1
|
C2
|
C2
|
C1
|
C2
|
C2
|
0,5C2
|
В схемах простого контура для всех вариантов следует брать Lb=0, C a=∞ (для этого индуктивности Lb и емкости Ca надо включить в схеме 4.16 надо закоротить). В схемах сложного контура используются три элемента (две индуктивности и емкость в вариантах 1-6, или две емкости и индуктивность в вариантах 7-12).
Схема компьютерного моделирования параллельного контура показана на рис. 4.17. Источником сигнала является источник переменного тока величиной 1 мА. Частота сигна- ла изменяется в соответствии с заданием. Чтобы избежать дополнительных переключе-
ний в простом контуре можно задать
Lb 1мкГн, Сa 100Ф . Вблизи резонансной ча-
стоты это эквивалентно короткому замыканию индуктивности
Lb и емкости
Сa . Со-
противления
Ra , Rb
учитывают потери в контуре, так как индуктивности в компью-
терной модели EWB являются идеальными.
Лабораторное задание
Собрать схему простого параллельного контура, используя элементы контура в соответствии с таблицей 4.3. Установить амплитуду генератора сигнала 1 В. Снять АЧХ напряжения на контуре в диапазоне частот от 2 кГц до 20 кГц. Результаты запи- сать в таблицу 4.4. Рассчитать нормированную АЧХ и внести результаты в таблицу.
При компьютерном моделировании использовать режим Analysis AC Frequency и методику п.7 лабораторной работы №4.
Рис.4.17. Схема компьютерного моделирования параллельного контура
Используя методику п.6 лабораторной работы №4, определить полосу про- пускания и добротность простого параллельного контура.
Подключить к одному из реактивных элементов контура сопротивление нагрузки R14 = 10 кОм. Повторить измерения по п.п.1 и 2. Результаты записать в таб- лицу 4.4.
Таблица 4.4
|
f, кГц
|
2
|
4
|
|
|
|
20
|
Без
нагрузки
|
Uк(f)
|
|
|
|
|
|
|
K(f)
|
|
|
|
|
|
|
|
fпар =
|
кГц, П =
|
кГц,
|
Q =
|
, Uкмах =
|
мВ.
|
|
Нагрузка
R14
|
Uк(f)
|
|
|
|
|
|
|
K(f)
|
|
|
|
|
|
|
|
fпар =
|
кГц, П =
|
кГц,
|
Q =
|
, Uкмах =
|
мВ.
|
|
Собрать сложный параллельный контур второго или третьего вида, выбрав эле- менты в соответствии с таблицей 4.3. Снять АЧХ напряжения на контуре, определив часто- ты параллельного и последовательного резонанса. Результаты измерений и расчета норми- рованной АЧХ записать в таблицу 4.5. При компьютерном моделировании использовать режим Analysis AC Frequency.
Таблица 4.5
f, кГц
|
2
|
4
|
|
|
|
|
30
|
Uк(f)
|
|
|
|
|
|
|
|
K(f)
|
|
|
|
|
|
|
|
fпар = кГц, П = кГц, Q = , Uкмах = мВ,
fпосл = кГц, Uкмин = мВ.
|
Домашнее задание
По результатам исследования простого параллельного контура построить графи- ки амплитудно-частотных характеристик.
Выполнить теоретические расчеты резонансной частоты простого параллель- ного контура, добротности, полосы пропускания и зависимости напряжения на контуре от частоты. Сравнить результаты расчета с экспериментальными данными.
По результатам исследования простого параллельного контура с нагрузкой R14
построить графики амплитудно-частотных характеристик.
Выполнить теоретические расчеты резонансной частоты простого параллель- ного контура с нагрузкой, добротности, полосы пропускания и зависимости напряже- ния на контуре от частоты. В этих расчетах эквивалентная добротность контура рас- считывается по формуле:
Qэкв
Q
1 Rрез
R16
, где Q ρ
- добротность простого контура с учетом
нагрузки, но без учета внутреннего сопротивления генератора,
x - модуль комплексно-
го сопротивления реактивного элемента, к которому подключена нагрузка, вычислен- ный на резонансной частоте. Сравнить результаты расчетов с экспериментальными данными.
Построить графики АЧХ сложного параллельного контура. Выполнить теоре- тические расчеты резонансной частоты параллельного и последовательного резонанса. Сравнить с экспериментальными результатами.
Лабораторная работа № 6 Исследование связанных колебательных контуров
Цель работы. Исследование амплитудно-частотных характеристик системы из двух коле- бательных контуров с индуктивной связью.
Описание схемы измерений
Схема измерений показана на рис.4.18. Емкости контуров одинаковы и для каж- дой бригады заданы в таблице 4.6.
Таблица 4.6
№№
бригады
|
1,5,9
|
2,6,10
|
3,7,11
|
4,8,12
|
C
|
C1
|
C2
|
C1+С2
|
С1 С2
С1 С2
|
тов:
Напомним, что в МЭЛ использованы следующие номиналы реактивных элемен-
L5 10 мГн, L6 10 мГн, С1 47 нФ,С2 68нФ.
Измерение токов в контурах выполняют электронным вольтметром по напряжени-
ям на измерительных сопротивлениях 1 Ом.
Схема компьютерного моделирования показана на рис.4.19. В компьютерной схеме контуры имеют автотрансформаторную связь через общую ветвь с индуктивностью М.
Рис. 4.18. Схема реального моделирования связанных контуров
Коэффициент связи k M
изменяется путем изменения М.
При этом должны сохраняться неизменными собственные индуктивности контуров при
последовательном обходе контуров:
L11 L1 M и
L22 L2 M . Токи в первичном и
вторичном контурах измеряются преобразователями ток-напряжение и осциллографом. В узлах 9 и 10 можно проводить AC Analysis.
Рис.4.19. Схема компьютерного моделирования связанных контуров
Do'stlaringiz bilan baham: |
