Лабораторная работа: 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
R доб,Ом	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.