Исследование характеристик одиночных и связанных колебательных контуров
Министерство образования Российской Федерации
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Кафедра '' Радиосистем ''
Исследование характеристик одиночных колебательных контуров.
Лабораторная работа по дисциплине
'' Радиотехнические цепи и сигналы''
Цель работы: изучение частотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) и параметров последовательного и параллельного колебательных контуров.
Схемы установки:
Рисунок 1- Параллельный колебательный контур
Параметры параллельного контура:
R1=1 кОм;
С1=10 nF;
f0=50 кГц.
Рисунок 2- Последовательный колебательный контур
Параметры последовательного колебательного контура:
R1=10 Ом;
C1=10 nF;
fo=50 кГц
Расчетные формулы:
=0,101 Гн
где
f = 50 кГц
С=10 нФ;
Выполнение работы:
1) Сняли АЧХ и ФЧХ обоих контуров при четырёх значениях Rdob:
a) Rdob=1 кOм;
b) Rdob=100 Ом;
c) Rdob=10 Ом;
d) Rdob= ¥ (для параллельного контура);
e) Rdob=0 (для последовательного контура).
Смотри рисунки 3-10.
Рисунок 3 АЧХ, ФЧХ последовательного колебательного контура при Rдоп=1кОм
Рисунок 4 АЧХ,ФЧХ последовательного колебательного контура при Rдоп=100 Ом
Рисунок 5 АЧХ,ФЧХ последовательного колебательного контура при Rдоп=10 Ом
Рисунок 6 АЧХ,ФЧХ последовательного колебательного контура при Rдоп= ¥
Рисунок 7 АЧХ,ФЧХ параллельного колебательного контура при Rдоп= 1кОм
Рисунок 8 АЧХ,ФЧХ параллельного колебательного контура при Rдоп= 100 Ом
Рисунок 9 АЧХ,ФЧХ параллельного колебательного контура при Rдоп= 10 Ом
Рисунок 10 АЧХ,ФЧХ параллельного колебательного контура при Rдоп= 0 Ом
2) Рассчитали по полученным данным параметры контуров: ∆f0,707, Q, ρ, Rэо, τк. Результаты смиотри в таблице 1
Таблица1 Результаты измерений и расчетов
|
R доб,Ом |
∆f0,707б,кГц |
Q |
ρ,Ом |
Rэо,Ом |
τk,mkC |
||||||
|
Пар |
посл |
пар |
посл |
пар |
посл |
пар |
пар |
|
|||
|
1000 |
31,9 |
1050 |
0,784 |
0,024 |
1252 |
0,238 |
1567 |
31,348 |
0,952 |
||
|
100 |
175 |
43 |
0,143 |
0,581 |
535 |
5,814 |
286 |
5,714 |
23,256 |
||
|
10 |
1610 |
8 |
0,016 |
3,125 |
176 |
31,25 |
31 |
0,621 |
125 |
||
|
0 |
------ |
5,5 |
-------- |
4,545 |
------- |
45,46 |
-------- |
------ |
181,82 |
||
|
¥ |
16 |
----- |
1,563 |
------- |
1768 |
------- |
3125 |
62,50 |
------- |
||
Вывод: Таким образом, мы изучили и сняли частотные характеристики (АЧХ и ФЧХ) и параметры последовательного и параллельного колебательных контуров. Из полученных данных следует, что ширина полосы пропускания последовательного колебательного контура растет с увеличением добавочного сопротивления, а ширина полосы пропускания параллельного колебательного контура уменьшается с увеличением добавочного сопротивления. Можно заметить, что добротность последовательного колебательного контура стремиться к максимальному значению при уменьшении нагрузочного сопротивления, а для параллельного колебательного контура наблюдается обратная зависимость.
Исследование характеристик системы двух связанных колебательных контуров.
Лабораторная работа по дисциплине
''РТЦиС''
Цель работы : изучение частотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) в системе двух связанных колебательных контуров.
Схемы установки:
Рис.1. Система двух связанных колебательных контуров
Параметры контура:
R1=100 Ом;
R2=10 Ом:
C1= С3=10 nF;
С2=400 nF: - элемент связи между контурами
fo=50 кГц.
Расчетные формулы:
=1.01 мГн
где
f = 50 кГц
С=10 нФ;
Выполнение работы:
1. Собрали схему изображенную на рисунке 1.
2. Отградуировали шкалу изменения величины связи С2 в значениях фактора связи А.
3. Построили градуировочную таблицу зависимости А=f(C2).
Таблица 1 - Зависимость фактора связи А от емкости связи С2.
A |
0,3 |
0,5 |
0,75 |
1 |
2 |
3 |
|
UC3 норм |
0,55 |
0,8 |
0,96 |
1 |
0,8 |
0,6 |
|
С2, нФ |
344 |
204 |
118 |
100 |
46 |
12 |
Где:
Найденное значение С2 при А=1 занесли в таблицу, при этом максимальное значение АЧХ приняли равным за 1. Построили градуировочный график А=f (C2) (Рис.2).
Рисунок 2 - Градуировочный график зависимости А от С2
4. Исследовали АЧХ, ФЧХ и полосу пропускания системы связанных контуров в зависимости от фактора связи А (А=0,3; 1; 2).
Рисунок.3 - АЧХ и ФЧХ при А=0,3.
Рисунок 4 - АЧХ и ФЧХ при А=1
Рисунок 5 - АЧХ и ФЧХ при А=2
По графикам определили полосу пропускания и h(A) - отношение полосы пропускания системы к полосе пропускания одиночного контура, результаты занесли в таблицу 2.
Таблица 2 - Результаты измерений и расчетов
|
А |
UC3 max, dB |
f0, кГц |
0,707UC3 max , dB |
fн, кГц |
fв, кГц |
П, кГц |
h(A) |
|
2 |
3.66 |
50 |
2.601 |
47 |
55 |
8 |
2.51 |
|
1 |
4.57 |
50 |
3.23 |
48.5 |
51.7 |
3.2 |
1.5 |
|
0.3 |
2.51 |
50 |
1.78 |
48.8 |
50 |
1.2 |
0.7 |
Рассчитали и построили график зависимости h(A) - отношение полосы пропускания системы к полосе пропускания одиночного контура.(Рисунок 6), где
Нанесли на графике точки, полученные экспериментально(таблица 2).
Рисунок 6 - Зависимость h(A).
Вывод: При факторе связи А меньшем 1 АЧХ имеет одногорбый характер, а при А большем 1 наблюдается появление двугорбости АЧХ. Таким образом, системой связанных контуров можно обеспечить полосу пропускания более широкую чем одиночным контуром. При А=2,41 полоса пропускания становится предельной, т.е. провал двугорбой частотной характеристики становится меньше уровня 0.707.
