Линейные электрические цепи: лабораторный практикум (стр. 19 )

Таблица 7.2

№ варианта	V, В	R1, Ом	C1, нФ	f0, кГц
1	1	10	20	15
2	3	15	1	125
3	5	20	10	40
4	7	10	5	20
5	9	25	2	75
6	11	11	5	25

Таблица 7.3

V= В; R1= Ом; C1= нФ; L1= мГн; ρ= Ом; f0 = кГц
R2, Ом	Предварительный расчет	Экспериментальные данные
Q	∆f0,707, Гц	UR1, В	Umax	0,707Umax	∆f0,707, Гц	Графики АЧХ, ФЧХ

4.2. Исследование АЧХ и ФЧХ параллельного колебательного контура

1) Составьте электрическую схему, позволяющую исследовать АЧХ и ФЧХ параллельного колебательного контура (см. рисунок 7.5)

Параметры контура, согласно варианту, представлены в таблице 7.4

2) Подключите к узлу 6 один из узлов: 1, 4 или 5 согласно варианту (см. таблицу 7.4 ). Определите и запишите в таблицу 7.5 тип колебательного контура.

3) Установите частоту источника равной расчетной резонансной частоте тока. Включите в схему амперметры для измерения общего тока цепи и токов в ветвях контура. (Не забудьте в свойствах амперметра установить режим измерения переменного тока) Показания амперметров, получаемые в ходе дальнейших исследований, занесите в таблицу 7.5.

Рис. 7.5

4) При трех значениях сопротивления R3, начиная с указанного в таблице 7.4 и увеличивая каждый раз вдвое, снимите АЧХ и ФЧХ параллельного контура:

а) в узле 6 – частотную зависимость напряжения на контуре

б) в узлах 2 и 3 - частотную зависимость тока в ветвях контура.

В отчете по лабораторной работе представьте графики АЧХ и ФЧХ (Графики представляйте в линейном масштабе ).

5) По графикам АЧХ определите максимальное значение напряжения на контуре, резонансную частоту и ширину полосы пропускания, а также максимальные значения напряжений на сопротивлениях R1, R2 и частоты, на которых эти максимумы наблюдаются. Результаты измерений занесите в таблицу 7.5

6) Установите сопротивления R3 равным значению, указанному в таблице 7.4. Измените значения элементов контура (L1, L2, C1, С2, R1, R2) таким образом, чтобы:

а) добротность контура увеличилась в два раза

б) увеличилась в два раза частота, при которой в контуре возникает резонанс токов.

Снимите АЧХ и ФЧХ контура, проведя измерения аналогично пункту 5 данного раздела лабораторной работы. Результаты измерений занесите в таблицу 7.6.

Таблица 7.4

№ вар.	к. з. узлов	V	R3	C1	C2	L1	L2	R1	R2
1	6-1	3 В	1кОм	20 пФ	20 пФ	15 мкГн	15 мкГн	5 Ом	5 Ом
2	6-4	12 В	5кОм	10 нФ	10 нФ	25 мГн	25 мГн	2 Ом	2 Ом
3	6-5	5 В	500 Ом	200 пФ	200 пФ	20 мкГн	10 мкГн	10 Ом	10 Ом
4	6-1	7 В	100 Ом	15 нФ	30 нФ	50 мкГн	50 мкГн	2 Ом	1 Ом
5	6-4	9 В	10 кОм	15 пФ	30 пФ	10 мкГн	25 мкГн	25 Ом	1 Ом
6	6-5	11 В	500 Ом	200 пФ	200 пФ	4 мкГн	20 мкГн	10 Ом	20 Ом

Таблица 7.5

Тип параллельного контура: _______________________ V= В; R1= Ом; C1= нФ; L1= мГн; R2= Ом; C2= нФ; L2= мГн; ρ= Ом; f0 = кГц

R3, Ом

Предвар. расчет

Экспериментальные данные

Расчет по эксперим. данным

RЭО, Ом

Q

IR3, мА

IR1, мА

IR2, мА

Показания амперметров

Графические данные АЧХ, ФЧХ

IR1max, мА

IR2max, мА

IR1max / IR3.

IR1max / IR3.

IR3. мА

IR1, мА

IR2, мА

U6max, В

0,707U6max, В

∆f0,707, Гц

U2max, f2maх

U3max, f3max

Таблица 7.6

Первоначальные параметры контура V= В; R1= Ом; C1= нФ; L1= мГн; ρ= Ом; R3= Ом

Новые значения параметров элементов контура

Предварительный расчет

Экспериментальные данные

Расчет по экспериментальным данным

f0 = кГц

RЭО, Ом

Q

IR3, мА

IR1, мА

IR2, мА

Показания амперметров

Графические данные АЧХ, ФЧХ

IR1max, мА

IR2max, мА

IR1max / IR3.

IR1max / IR3.

IR3. мА

IR1, мА

IR2, мА

U6max, В

0,707U6max, В

∆f0,707, Гц

U2max, f2maх

U3max, f3max

4.3. Исследование АЧХ и ФЧХ связанных контуров

1) Составьте электрическую схему, позволяющую исследовать систему двух связанных контуров. Параметры контура, согласно варианту, представлены в табл. 7.7.

а) б)

Рисунок 7.6 - Система двух связанных колебательных контуров

а) с внутренней емкостной связью

б) с внутренней индуктивной (автотрансформаторной) связью

Таблица 7.7

№ варианта	V, В	fo, кГц	R1=R2, Ом		Значение элемента связи
Автотрансформаторная связь	L1=L2, мГн	L3, мкГн
1	5	50	10	1	15
2	0.5	550	3	0.03	0.3
3	3	150	7	0.2	2.5
Внутренняя емкостная связь	C1=C2, нФ	C3, мкФ
4	7	60	17	5	0.3
5	1	100	3	15	1
6	11	25	3	50	3

2) Исследуйте зависимость АЧХ и ФЧХ (точки 4 и 6 на рисунке 7.6) и параметров связанного контура от параметров связи, изменяя сопротивление связи с требуемой дискретностью до тех пор, пока не будет получена максимальная ширина полосы пропускания связанных контуров. Результаты измерений занесите в таблицу 7.8.

Таблица 7.8

V= В; fo= кГц; R1=R2= Ом; L1=L2= мГн; C1=C2= нФ; Тип связи: _______
Экспериментальные данные	Расчетные данные
С3,нФ или L3,мГн	UC3max или UL3max	DF 0.707× UC3max или UL3max	UR2max	I2max	f0(UC3max или UL3max)	f0расч	UC3 или L3 (f0расч)	I2(f0расч)	kсврасч	Qрасч	Aрасч

3) Приведите графики характеристик при A=0.5, 1, 2.41. Определите по графику частоты связи контуров f1 и f2 для указанных значениях фактора связи А. Результаты приведите в таблице 7.9