4.4. Параллельная rlc цепь
Цель работы - разобраться в методике исследования и выполнить индивидуальное исследование параллельной RLC цепи с заданной резонансной частотой f0 (см таблицу вариантов). R1=1 кОм, L и C выбираются произвольно.
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
f0 (кГц) |
1.5 |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
4.5 |
5 |
5.5 |
6 |
6.5 |
7 |
Ниже приведен пример исследования последовательной RLC цепи с некоторыми параметрами. Источником сигнала является Function Generator из меню Instruments, включенный в режиме прямоугольных импульсов.
Проведем исследование схемы рис 4.19 при частоте следования импульсов f ниже резонансной, резонансной и выше резонансной.
Рис 4.19. Исследуемая RLC цепь
Осциллограф контролирует форму и амплитуду входного и выходного сигнала. Боде-плоттер служит для определения резонансной частоты.
Рис 4.20. АЧХ RLC цепи
Резонансная частота составляет f0 = 5.163 кГц.
Рис 4.21. Осциллограмма сигналов на резонансной частоте f0=5.16 кГц.
При входном импульсном сигнале резонансной частоты f0 выходной сигнал представляет собой синусоидальный сигнал частоты f0.
Рис 4.22. Осциллограмма сигналов на частоте f=4 кГц, меньше резонансной частоты f0
При частоте следования импульсов меньше резонансной (4 кГц) выходной сигнал представляет собой синусоидальный сигнал совпадающий с входной частотой f = 4 кГц, но заметно меньшей амплитуды, чем на резонансной частоте.
Рис 4.23. Осциллограмма сигналов на частоте f=6 кГц, большей резонансной частоты f0
При частоте следования импульсов больше резонансной (6 кГц) выходной сигнал также представляет собой синусоидальный сигнал, совпадающий с входной частотой f = 6 кГц, но тоже малой амплитуды.
Выводы: Параллельная RLC цепь выделяет первую гармонику из прямоугольного сигнала резонансной частоты и ослабляет высшие гармоники.
Контрольные вопросы
Какие требования предъявляются к длительности импульса Tи и постоянной времени τ RC цепи при выполнении операции;
интегрирования,
дифференцирования.
Назовите область применения дифференцирующей и интегрирующей RC цепей.
Какая RC цепочка применяется для формирования коротких импульсов?
Какая RC цепочка применяется для формирования линейно-изменяющихся сигналов?
Чем можно плавно подстроить резонансную частоту в последовательной и параллельной RLC цепи?
Назовите область применения последовательной и параллельной RLC цепи?
Объясните поведение АЧХ и ФЧХ дифференцирующей и интегрирующей RC цепей.
Какой фазовый сдвиг в последовательной и параллельной RLC цепи на резонансной частоте?
Лабораторная работа №5 «Диодные выпрямители»
Цель работы - ознакомиться с распространенными схемами диодных выпрямителей и методикой измерения их параметров.
Задание - провести исследование:
следующих схем выпрямителей;
Простейшего однополупериодного,
Двухполупериодного со средней точкой,
Двухполупериодного мостового,
Трехфазного однополупериодного;
для каждой схемы выпрямителя исследовать влияние емкости фильтра 1, 10, 100 и 1000 мкФ;
для каждой схемы выпрямителя исследовать влияние сопротивления нагрузки 10, 100, и 1000 Ом;
для каждой схемы выпрямителя оценить пульсации выходного напряжения при частоте генератора переменного напряжения - 50 и 400 Гц;
При каждом исследовании выполнить:
Измерить амплитудное и действующее значения переменного напряжения на выпрямителе (вторичная обмотка трансформатора),
снять осциллограммы входного и выходного напряжения;
Измерить величину постоянного напряжения на нагрузке и амплитуду пульсаций напряжения;
Измерить реальный коэффициент пульсаций и сравнить с расчетным.
Схему выпрямителя собрать в соответствии с заданием в таблице.
Вар.№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Iн (мА) |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
100 |
200 |
Uн (В) |
5 |
10 |
15 |
5 |
10 |
15 |
5 |
10 |
15 |
5 |
10 |
15 |