Лабораторная работа 4 / 4-Лабораторная_ОТЦ

Министерство образования РФ

Томский Государственный Университет

Систем Управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Лабораторная работа №4 по предмету

«Основы теории цепей-1»

РЕЗОНАНС В ПАРАЛЛЕЛЬНОМ КОЛЕБАТЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

Вариант 10

1. Рассчитать резонансную частоту и добротность параллельного резонансного контура;

2. Собрать схему согласно рис.1 и получить с помощью плоттера зависимость от частоты. Замерить резонансную частоту и определить ширину полосы пропускания. Из полученной зависимости найти абсолютную величину тока при резонансе. Рассчитать величину тока при резонансе, аналитически, результаты расчета и эксперимента сравнить;

3. Получить ФЧХ, замерить фазовый сдвиг на резонансной частоте и на нижней и верхней границах полосы пропускания;

4. Уменьшить в два раза сопротивление резистора и выполнить пункты 1-3;

5. Вернуть исходное значение сопротивления резистора , увеличить в два раза емкость конденсатора и выполнить пункты 1-3;

6. Вернуть исходное значение емкости конденсатора, увеличить в два раза индуктивность дросселя и выполнить пункты 1-3;

7. Оценить зависимость ширины полосы пропускания от добротности. Выводы.

Рисунок 1

Параметры цепи:

,В	, Ом	, Ом	, Ом	, мкФ	, Гн
50	900	100	160	0.12	0.2

1. Расчет резонансной частоты и добротности параллельного контура:

Резонансная частота параллельного контура:

где - характеристическое сопротивление.

Добротность контура:

где - сопротивление контура при резонансе.

Расчеты:

Все расчеты находятся в файле calc.mcd.

2. Соберем и исследуем (АЧХ, ФЧХ) схему согласно рисунку 2:

Рисунок 2

3. Получим ФЧХ и замерим фазовый сдвиг на резонансной частоте и на нижней и верхней границах полосы пропускания:

Рисунок 3

График показывает что, схема обладает избирательными свойствами, которые характеризуются полосой пропускания.

Резонансная частота:

Ширина полосы пропускания:

Фазовый сдвиг на резонансной частоте:

Фазовый сдвиг на нижней границе:

Фазовый сдвиг на верхней границе:

Получим добротность контура (измерение)

4. Уменьшим в два раза сопротивление резистора и выполнить пункты 1-3:

При изменении величины сопротивления , характеристическое сопротивление и резонансная частота параллельного контура не изменится.

Добротность контура:

Ток:

Рисунок 4

Резонансная частота:

Ширина полосы пропускания:

Фазовый сдвиг на резонансной частоте:

Фазовый сдвиг на нижней границе:

Фазовый сдвиг на верхней границе:

Получим добротность контура (измерение)

5. Вернем исходное значение сопротивления резистора и увеличим в два раза емкость конденсатора, выполним пункты 1-3:

Характеристическое сопротивление:

Резонансная частота:

Сопротивление контура при резонансе:

Добротность контура:

Ток :

Рисунок 5

Резонансная частота:

Ширина полосы пропускания:

Фазовый сдвиг на резонансной частоте:

Фазовый сдвиг на нижней границе:

Фазовый сдвиг на верхней границе:

Получим добротность контура (измерение)

6. Вернем исходное значение емкости конденсатора, увеличим в два раза индуктивность дросселя и выполним пункты 1-3:

Характеристическое сопротивление:

Резонансная частота:

Сопротивление контура при резонансе:

Добротность контура:

Ток :

Резонансная частота:

Ширина полосы пропускания:

Фазовый сдвиг на резонансной частоте:

Фазовый сдвиг на нижней границе:

Фазовый сдвиг на верхней границе:

Получим добротность контура (измерение)

7. На основании расчетов и измерений, проделанных в работе, можно сделать вывод, что с увеличением добротности контура, полоса пропускания уменьшается.

В приведенном контуре, не изменяя резонансную частоту, можно изменить добротность, меняя параметры резистора .

Чем больше тем уже полоса пропускания контура, и больше добротность.

При изменении емкости конденсатора и индуктивности дросселя изменится, прежде всего, резонансная частота.

При увеличении емкости конденсатора добротность контура повышается, а при увеличении индуктивности дросселя добротность контура уменьшается.