2. Расчетная часть

Данные для расчетов (резонансная частота f_р, индуктивности L₁, L₁, L₁, сопротивление потерь R_L1 и величины сопротивлений R_i, R_ш) находятся в таблице в лаборатории.

1. Для простого параллельного незашунтированного колебательного контура (рис. 6.7) рассчитайте:

• характеристическое сопротивление ;

• добротность Q;

• резонансное сопротивление R_oe;

• полосу пропускания 2f.

1. Определите Q_э, R_oeэ, 2f_э для случаев, когда контур зашунтирован:

• сопротивлением источника тока R_i;

• одновременно сопротивлением источника тока R_i и шунтом R_ш.

Рис. 6.7. Эквивалентная схема измерительной установки

3. Рассчитайте нормированную зависимость модуля входного сопротивления простого параллельного колебательного контура от частоты f (АЧХ)  см. формулы (6.8), (6.11), для случаев, когда контур зашунтирован:

• сопротивлением R_i;

• одновременно сопротивлениями R_i и R_ш.

Постройте графики нормированных АЧХ .

Расчет и построение графиков нормированных АЧХ проведите в интервале частот от f_мин до f_макс, которые находятся из условия:

.

Графики постройте на одном рисунке.

4. Повторите пп. 2.12.3 для сложного контура с двумя индуктивностями L₁ и L₁ (рис. 6.7). При расчете коэффициента включения p учтите, что L₁ и L₁ являются частями одной катушки L₁ и поэтому между ними существует взаимная индуктивность M. Таким образом,

,

.

Расчет и построение АЧХ сложного контура произведите для частот вблизи частоты параллельного резонанса (резонанса токов) f_р. Диапазон частот выбирается аналогично п. 2.3.

5. Изучите методику измерения АЧХ и порядок выполнения работы. Ответьте на контрольные вопросы.

3. Методика измерения ачх

1. Данная работа выполняется на блоке «Избирательные цепи» лабораторного стенда. Колебательный контур является нагрузкой резонансного усилителя. Если в цепи действуют только гармонические токи и напряжения, то усилительный элемент можно представить как источник тока, управляемый напряжением (см. рис. 6.7), ток которого

,

где S – крутизна вольт-амперной характеристики усилительного элемента; U_вх – входное напряжение усилителя.

Внутреннее сопротивление источника R_i равно выходному сопротивлению усилительного элемента.

Пользуясь эквивалентной схемой (см. рис. 6.7), напряжение на контуре можно записать следующим образом

, (6.18)

где Z(f) – модуль входного сопротивления контура, зависящий от частоты входного воздействия f. При этом сопротивление R_i (или R_i и R_ш), подключенное параллельно контуру, пересчитывается последовательно в контур (см. рис. 6.4), что приводит к уменьшению эквивалентной добротности и изменению эквивалентных параметров согласно формулам (6.13), (6.14).

На резонансной частоте

. (6.19)

Если действующее значение входного напряжения U_вх постоянно, то нормированная зависимость напряжения на контуре от частоты описывается выражением:

, (6.20)

т.е. совпадает с нормированной АЧХ входного сопротивления.

2. Полученное соотношение определяет следующую методику измерения АЧХ:

• на вход резонансного усилителя необходимо подать гармоническое колебание от генератора (рис. 6.8);

• измерить амплитуду (или действующее значение) напряжения на контуре на резонансной частоте U_к(f_р);

• измерить амплитуду (или действующее значение) напряжения на контуре U_к(f_i) на частотах f_i необходимое число раз в заданном диапазоне, при этом амплитуду входного сигнала U_вх необходимо поддерживать постоянной;

• произвести расчет нормированной АЧХ по формуле (6.20).

Рис. 6.8. Схема установки для измерения АЧХ