Лабораторна робота № 2.

Дослідження паралельного коливального контура.

1. Мета роботи :

   1. Вивчення резонансних явищ в паралельному коливальному контурі.

2. В результаті виконання роботи студент повинен :

   1. Знати порядок дослідження резонансних явищ в паралельному коливальному контурі.

   2. Знати вплив шунтуючих опорів на форму резонансних кривих та параметри контура.

   3. Вміти пояснити явище резонансу в контурі.

   4. Вміти визначати смугу пропускання паралельного коливального контура.

3. Прилади та обладнання:

Таблиця 1.

№п/п	Найменування	Тип	Технічні характеристикики
1	Генератор	Г4-18А
2	Вольтметр	В3-38А
3	Макет	Лаборат.

Примітка: В таблиці 1. необхідно записати технічні характеристики приладів.

4. Завдання.

   1. Зняти залежність напруги на контурі від частоти генератора U_к = F(f), при значенні R_i = 10 кОм та R_i = 100 кОм.

   2. Зняти залежність струму в загальному нерозгалудженому колі контура І₀ =F(f).

   3. За данними пункта 4.1. та 4.2. побудувати графіки U_к/U₀ = F(f), та І_к /І₀ = F(f), визначити смугу пропускання та добротність контура.

5. Порядок виконання роботи та методичні вказівки.

   1. Лабораторний макет для дослідження паралельного коливального контура являє собою пристрій, зовнішній вигляд якого показаний на мал.1.

Мал. 1.

Як джерело гармонічних сигналів використовується генератор стандартних сигналів Г4 – 18А, вихідна напруга якого знімається з ВЧ кабеля без дільника з гнізда “0,1 – 1V”. Вихідна напруга генератора подається на вхідні клеми Х8 та Х10. Вимірювання напруги на елементах контура проводиться електронним вольтметром , підключеним до вихідних клем макета Х7 та Х11.

2. Д ля виконання пункту 4.1. необхідно схему дослідження привести до вигляду на мал.2., для чого: : Мал. 2. Мал. 3.

   1. Встановити тумблер “S2” в положення “паралельний контур”.

   2. Перемикач “S1”поставити в положення “1”.

   3. Встановити ручку контурного конденсатора С1 в середнє положення.

3. Включити генератор Г4-18А та вольтметр після перевірки схеми викладачем . Встановити вихідну напругу генератора Г4-18А, що дорівнює 0,1В. Змінюючи частоту генератора, досягти максимального відхилення стрілки вольтметра , що буде відповідати рівності частот

f_c = f₀ , тобто резонансу в контурі . Записати показання вольтметра та значення резонансної частоти по шкалі генератора , тобто резонансу в контурі . Записати показання вольтметра та значення резонансної частоти по шкалі генератора в табл.2.

Таблиця 2.

U, В fг, кГц
Ri =10 кОм	Uk , В
	Uk/U0
Ri = 100кОм	Uk , В
	Uk/U0

4. Порахувати значення напруг U1, U2, U3, U4. (U1 = 0,7U_p; U2 = 0,5U_p ; U3 = 0,3U_p ;

U4 = 0,1U_p ), записати в таблицю 2. Та змінюючи частоту генератора спочатку в сторону зменшення (до f_min) , а потім в сторону збільшення (до f_max), провести відрахування частоти по шкалі генератора в точках , що відповідають значенням напруги U1, U2, U3, U4.(Мал.3.) Рзультати записати в таблицю 2.

Якщо при цьому частоту генератора збільшити або зменшити на необхідну величину , то напруга на R_i буде збільшуватись (а значить і струм). Далі необхідно обчислити рівні U_ri , для яких потрібно визначити частоти по шкалі генератора . Ці рівні визначають коефіцієнтами 1,5 U_ri; 3 U_ri ; 5 U_ri ; 7 U_ri ; 10 U_ri ; (Мал.4)

Мал. 4. Наприклад: Напруга на R_i при резонансі U_ri = 30 мВ. Для цієї напруги визначається резонансна частота на шкалі генератора , а наступні вимірювання частоти проводяться для напруг : 1,5 U_ri = 1,5х30 = 45 мВ; 3,0 U_ri = 3,0х30 = 90 мВ і.т.д.

Тобто, змінюючи частоту генератора, домагаються напруги на контурі, що дорівнює

обчисленим рівням і проводять відрахування частоти по шкалі генератора . Результати

вимірювань занести в табл.3.

Таблиця 3.

№п\п	U, В; I, A / f , кГц
1.	Uri (R1 = 1 кОм)
2.	І0 = Uri /Ri
3.	I0/Iop

Таким чином , для побудови резонансної кривої необхідно провести вимірювання напруги в її точках по шкалі частот, потім виміряну напругу поділити на величину R_і = 1 кОм, тобто визначити струм , та побудувати графік залежності І₀ = F(f) у відносних координатах

6. Контрольні питання.

   1. Умови виникнення резонансу струмів у контурі.

   2. Чому резонанс в паралельному контурі називається резонансом струмів?

   3. Від чого залежіть величина R_вх контура при резонансі?

   4. Що називається коефіцієнтом передачі паралельного контура по напрузі?

   5. Яка залежність коефіцієнта передачі контура по напрузі від частоти?

   6. Що називається резонансною кривої паралельного контура?

7. Звітний матеріал.

   1. Прилади та обладнання.

   2. Схеми вимірювань.

   3. Таблиці та графіки досліджень.

   4. Розрахунки смуги пропускання та добротності.

   5. Висновки та критичні оцінки одержаних результатів.

8. Література

   1. Белоцерковский Г.Б. “Основы радиотехники”, ст. 104 – 120. .