Лабораторная работа № 8 Исследование пассивных четырехполюсников

1. Цель работы.

Экспериментальное исследование свойств пассивных линейных четы-

рехполюсников.

2. Подготовка к выполнению работы.

При подготовке к работе необходимо усвоить типы четырехполюсни- ков, уравнения передачи в различных формах, параметры-коэффициен- ты, характеристические параметры, рабочие меры передачи, методы их расчета.

3. Экспериментальная часть.

_{3.1. Собрать схему пассивного резистивного четырехполюсника (рис. 13).}

Установить

^R₁ ⁼¹⁰⁰

Ом,

^R₂ ^{= 200}

Ом,

^R₃ ^{= 300}

Ом,

^R₄ ^{= ( 100 + n ⋅10 )}

Ом. Установить Е = 10 В, f = 1 кГц.

3.2. Определить А-параметры четырехполюсника по опытам холостого хода (ХХ) и короткого замыкания (КЗ).

_{Рис. 13}

3.2.1. Параметры

^А₁₁ ^и

^А ₂₁

можно определить в режиме ХХ (рис. 13) из-

^{мерив вольтметром напряжения U} ₁

^{на входных (точки 1–1¢), вы-}

ходных

ром ток

^U ₂

^I ₁ ^.

^{(точки 2–2¢) зажимах четырехполюсника и ампермет-}

Результаты измерений записать в таблицу 9.

_{Таблица 9}

Опыт ХХ ( I 2 = 0 )			Опыт КЗ (U 2 = 0 )
U 1 , В	U 2 , В	I1 , мА	U 1 , В	I1 , мА	I 2 , мА

По результатам опыта ХХ определяются параметры

^А₁₁ ^и

^А ₂₁ ^:

_U

^{А11 = 1}

^{U 2}

,

^I ₂ ⁼⁰

^А 21

^{= I 1}

^{U 2}

.

^I ₂ ⁼⁰

3.2.2. Параметры

^А₁₂ ^и

^А ₂₂

можно определить в режиме КЗ. Для этого

_{замкнуть зажимы 2–2¢ (рис. 13) проводом и измерить напряжение на}

^{входе U} ₁ ^{(точки 1–1¢), ток}

^I ₁ ^{и ток}

^I ₂ ^{. Результаты измерений также}

_{записываются в таблицу 9. По результатам опыта КЗ определяются}

параметры

А₁₂ и

_А

А ₂₂ :

_U

I

₌ 1

_{, А = I 1 .}

12

^{2 U} ₂ ⁼⁰

22

^{2 U} ₂ ⁼⁰

I

Необходимо проверить правильность определения А-параметров по соотношению:

^{А11 ⋅ А 22 - А12 ⋅ А 21 = 1.}

^{Если погрешность превышает 5%, то необходимо измерения повто-}

рить вновь.

_{3.2.3. По найденным А-параметрам рассчитать параметры холостого хода}

и короткого замыкания

^Z _1х ^,

^Z _1к ^,

^Z _2х ^,

^Z _2к ^{, характеристические со-}

противления

^Z _c1 ^и

^Z _c2

и собственное ослабление четырехполюс-

ника

^А_с ^{по формулам:}

_{Z =} ^A_{11 , Z}

₌ ^A_{12 , Z}

₌ ^A _{22 , Z}

₌ ^A_{12 ,}

_{1х 1к 2 х 2к}

_{Z c1}

^A ₂₁

₌

^A₁₁ ^{⋅ A}₁₂

^A ₂₂

_{, Ом,}

_{Z c2 =}

^A ₂₁

^A 22 ^{⋅ A}12

^A₁₁

_{, Ом,}

^A ₂₁ ^{⋅ A} ₂₂

^A ₂₁ ^{⋅ A}₁₁

^А_с ^{= 8, 69 ln} ₍

^A₁₁ ^{⋅ A} ₂₂ ⁺

^A₁₂ ^{⋅ A} _{21 )} ^{= 20 lg} ₍

^A₁₁ ^{⋅ A} ₂₂ ⁺

^A₁₂ ^{⋅ A} _{21 )} ^{, дБ.}

3.3. Измерить собственное ослабление четырехполюсника

^А_с ^.

Для этого собрать схему (рис. 14). Установить значение

^Z _н1

равным

^Z _c1 ^{, а значение}

^Z _н2

равным

^Z _c2

(это означает «согласование» четы-

рехполюсника на входе и выходе, что необходимо при определении

собственного ослабления).

Вольтметром измерить Е и U ₂ .

_{Рис. 14}

Тогда собственное ослабление четырехполюсника

_{экспериментально равно:}

A_c , определенное

_{Ac = 20 lg}

^E _{+10 lg} ^Z н2

_{, дБ.}

^2U ₂

^Z _н1

Сравнить его с рассчитанным в п. 3.2.3.

Определить коэффициент передачи четырехполюсника по напряже-

_нию:

u

_{H =} ^U 2 ₌ ^2U 2 _.

^U₁ ^E

3.4. Измерить рабочее ослабление четырехполюсника при несогласован-

ном режиме работы.

Уменьшить сопротивление

^Z _н1 ^{в 2 раза («рассогласование» по входу),}

увеличить сопротивление

^Z _н2

в 2 раза («рассогласование» по выходу)

и повторить измерения и расчеты аналогично п. 3.3.

Сделать вывод о влиянии режима работы на величину ослабления

4. Требования к отчету.

Отчет должен содержать:

_{– схему эксперимента и данные элементов схемы;}

А_р .

_{– схемы опытов ХХ и КЗ, таблицы измеренных величин и рассчи-}

танные А-параметры,

^Z _c1 ^,

^Z _c2 ^,

^А_с ^,

^Z_1x ^,

^Z _2x ^,

^Z_1к ^,

^Z _2к ^;

– экспериментально найденные

^А_с ^{, Н} _u

(при согласованном) и

^А_р ^,

^Н u _р

(при несогласованном режиме работы);

– выводы по работе.

При защите лабораторной работы необходимо усвоить понятия и со- отношения, касающиеся определения любых параметров четырехпо- люсников, расчетов режимов его работы, способов соединения не- скольких четырехполюсников.