Измерения и обработка результатов ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Задание 1. Изучение явлений резонанса в последовательном контуре и экспериментальное определение его параметров. При необходимости соединить коаксиальными кабелями вход лабораторного стенда с выходом генератора НЧ (ГЗ-112), со входом частотометра (Ч3 – 63) и электронного вольтметра (В3 – 56), с правым каналом двухлучевого осциллографа (С1 – 118А), а при наличии фазометра со входом 1-го канала фазометра (Ф – 1). Выход 2 лабораторного стенда соединить с левым каналом осциллографа, вторым электронным милливольтметром (В3 – 56), и при наличии фазометра и со 2-ым каналом фазометра. Установить на стенде тумблер К2 – в положение “последовательный контур”, К1 – в положение R3 = 50 Ом, К3 – в положение С = 300пФ, К4 – в положение “посл”. Установить ручки управления измерительных приборов в положение максимального ослабления сигнала. Включать приборы в сеть только при проверке схемы преподавателем! Включить приборы и после пятиминутного прогрева установить на выходе генератора НЧ по милливольтметру сигнал амплитудой 1 ¸ 2В в частотном диапазоне 100 ¸ 1000 кГц. При f = 400 кГц произвести настройку осциллографа до появления устойчивых осциллограмм входного и выходного сигналов. Синхронизацию луча осциллографа осуществлять по входному сигналу. Изменяя частоту сигнала генератора в диапазоне 100 ¸ 1000 кГц наблюдать у выходного сигнала (вых. 2) по осциллографу и милливольтметру изменение амплитуды и фазовый сдвиг. Выбрать приемлемый интервал частот для полного воспроизведения АЧХ колебательного контура. Снять показание приборов для построения АЧХ и ФЧХ при двух значениях внутреннего сопротивления источника сигнала R3=50Ом и R2 = 150 Ом. Результаты измерений занести в таблицу 1. Произвести вычисления К нормированного к “1”, fрез, Δf, L и Q согласно приведенной ранее теории. Таблица 1 R3 = 50 Ом (12 кОм) R2 = 150 Ом (2 кОм) N Uвх. f C Uвых К Dj Кн fр Df L Q Uвых К Dj Кн fр Df L Q В кГц пФ В гр. кГц кГц мГн В гр. кГц кГц мГн
…
По результатам эксперимента построить график зависимости Кнорм(f) и Δφ(f). Произвести измерения fp, Δf и вычислить L и Q. Используя параметры колебательного контура и теоретические выражения K(f) и φ(f), рассчитать на ЭВМ и построить теоретические кривые K(f) и φ(f) и сравнить с экспериментом. Задание 2. Изучение явлений резонанса в параллельном контуре и экспериментальное определение его параметров. Переключить тумблер К2 в положение “параллельный контур”, К1 в положение 2 или 12 кОм, К3 – в положение С = 300 пФ, К4 в положение “парал”. Повторить измерения, графические построения и вычисления, аналогичные заданию 1. Результаты измерений и вычислений свести в таблицу, аналогичную таблице 1. Задание 3. Применение варикапов в качестве конденсаторов переменной емкости, управляемых напряжением. Определение области перекрытия варикапов. Переключить при необходимости: К1 – в положение R1 = 12 кОм; К2 – в положение “параллельный контур”; К3 – в положение “варикап”; К4 – в положение “парал”. Тумблер “сеть” перевести в положение “Вкл.” При различных напряжениях смещения на варикапах, изменяемых резистором R6 и измеряемых по шкале вольтметра, встроенного в лабораторный стенд, по осциллографу или электронному вольтметру определить значение резонансной частоты. Показания частотомера и вольтметра занести в таблицу 3. Таблица 3 № Uсн fрез L C ΔC В кГц мГн пФ пФ 1 0 2 1 … … 11 10
Зная величину индуктивности L (параллельный контур), вычисленную в задании 2 по fрез, рассчитать значение С – варикапа при различных напряжениях смещения. Построить график зависимости С=f(Uсм). Определить область перекрытия емкости варикапов. Задание 4. Наблюдение реакции резонансного контура на скачок напряжения. На панели генератора НЧ сигнала переключить тумблер в положение . Для последовательного контура при его максимальной и минимальной добротности пронаблюдать и зарисовывать переходную характеристику. Дать теоретическое обоснование наблюдаемому процессу. По осциллограммам измерить логарифмический декремент затухания. Задание 5. Компьютерное моделирование лабораторного эксперимента по исследованию параллельного и последовательного колебательных контуров. 1. Используя программное обеспечение, предлагаемое преподавателем (Electronics Workbench 3.0E или CircutMaker v. 5.0), построить на экране компьютера последовательный колебательный контур. 2. Подключить к этой электронной цепи функциональный генератор, осциллограф и измеритель частотных характеристик. 3. Задавая параметры цепи аналогичные тем, что использовались в эксперименте, наблюдать по осциллографу форму входного и выходного сигналов, а по измерителю частотных характеристик амплитудно-частотную и фазово-частотную характеристики цепи. 4. Измерить: резонансную частоту контура fр при различных Rг (внутренних сопротивлениях генератора), полосы пропускания Df и коэффициенты передачи К при fр. 5. Данные, полученные при компьютерном моделировании, сравнить с экспериментальными. 6. Переключить функциональный генератор на выходной сигнал П-образной формы и наблюдать на экране осциллографа при понижении частоты отклик системы на импульсное воздействие (переходные характеристики). 7. Провести аналогичный компьютерный анализ параллельного колебательного контура. 8. Графический материал распечатать на принтере и приложить к отчету.
После выполнения эксперимента, построения графиков и проведения расчетов сделать краткие выводы по работе и ответить на следующие контрольные вопросы: 1. Зависит ли от частоты активное сопротивление эл. цепи? 2. Нарисуйте эквивалентную схему конденсатора и катушки индуктивности, учитывая не идеальность диэлектрика, активное сопротивление и межвитковую емкость. 3. На сколько процентов отличается частота колебаний в контуре добротностью Q = 10 от собственной частоты контура. 4. Как изменится добротность параллельного контура с параметрами L, R, C при подключении некоторой нагрузки сопротивлением Rн? 5. Параллельный колебательный контур имеет параметры С = 0,1 мкФ, L = 1 мГн, Q = 50. Какими будут коэффициент передачи К на fрез частоте и относительная полоса пропускания схемы Δf/fр, если контур подключить к генератору с внутренним сопротивлением R=10 кОм? 6. Как зависит длительность переходного процесса от полосы пропускания цепей?
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. М.: Высш.шк. 1982. 496с.; ил. 2. Каяцкас А.А. Основы радиоэлектроники: Учебное пособие для студентов вузов. М.: Высш.шк., 1988. 464с.; ил. 3. Основы радиоэлектроники: Учебное пособие / Ю.Н. Волощенко, Ю.Ю. Мартюшев и др. М.: Изд-во МАИ, 1993. 416с.; ил. 4. Радиотехника: Учебное пособие для вузов / Е.М. Гершензон, Г.Д. Полянина, Н.В. Соина. М.: Просвещение, 1986. 319с.; ил. 5. Элементы информационных систем: Учеб. для вузов / В.П. Миловзоров. М.: Высш.шк., 1989. 440с.; ил.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|