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 | ||||
| 31,9 | 0,784 | 0,024 | 0,238 | 31,348 | 0,952 | ||||||
| 0,143 | 0,581 | 5,814 | 5,714 | 23,256 | |||||||
| 0,016 | 3,125 | 31,25 | 0,621 | ||||||||
| ------ | 5,5 | -------- | 4,545 | ------- | 45,46 | -------- | ------ | 181,82 | |||
| ¥ | ----- | 1,563 | ------- | ------- | 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 | |||
| UC3 норм | 0,55 | 0,8 | 0,96 | 0,8 | 0,6 | |
| С2, нФ |
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) |
| 3.66 | 2.601 | 2.51 | |||||
| 4.57 | 3.23 | 48.5 | 51.7 | 3.2 | 1.5 | ||
| 0.3 | 2.51 | 1.78 | 48.8 | 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.