2. Выполнение работы
При выполнении лабораторной работы для формирования схемы исследований необходимы: источник переменного напряжения AC Votage Source, измеритель частотных характеристик Bode-Plotter, резистор, катушка индуктивности, конденсатор, заземление, а также соединительные элементы.
2.1 Экспериментальное определение амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик цепи
2.1.1 Запустите Electronics Workbench.
2.1.2 Схема исследуемой электрической цепи имеет следующий вид (рис.6):
Рис.6
2.1.3 Перенесите необходимые элементы из заданной схемы на рабочую область Electronics Workbench. Перенесите источник переменного напряжения AC Votage Source, резистор, катушку индуктивности, конденсатор, Боди-плоттер (измеритель частотных характеристик), заземление.
2.1.4 Соедините контакты элементов и расположите элементы в рабочей области для получения необходимой вам схемы.
2.1.5 На источнике переменного напряжения AC Votage Source параметры не изменяются.
2.1.6 Параметры элементов цепи установите в соответствии с номером варианта (табл. 1):
Табл. 1.
Номер варианта |
1, 16 |
2, 17 |
3, 18 |
4, 19 |
5, 20 |
6, 21 |
7, 22 |
8, 23 |
9, 24 |
10, 25 |
11, 26 |
12, 27 |
13, 28 |
14, 29 |
15, 30 |
r, Ом |
1 |
||||||||||||||
L, мГн |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
C, pФ |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
2.1.7 Экспериментальное определение амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик цепи. Способ исследования состоит в использовании специального виртуального прибора, который носит название Bode-Plotter – измеритель частотных характеристик (рис.7).
Рис.7
2.1.8 Получение амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик цепи по напряжению
Установите род работы Bode-Plotter на измерение амплитудно-частотной характеристики.
Установите линейный (Lin) масштаб по осям.
Установите пределы измерения по вертикальной оси от 0 до 100.
Установите пределы измерения по горизонтальной оси от 1 Гц до 15 кГц.
Включите питание схемы.
С помощью органов управления боди-плоттера добейтесь, чтобы изображение частотной характеристики занимало большую часть экрана.
2.1.9 Зарисуйте полученный график и подпишите координатные оси.
2.2 Исследование амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик цепи.
2.2.1 По полученной амплитудно – частотной характеристике определите резонансную частоту и полосу пропускания параллельного колебательного контура.
2.2.2 Рассчитайте добротность контура. Рассчитайте резонансную частоту и полосу пропускания, сравните с данными, полученными экспериментально.
Методика определения резонансной частоты.
Медленно перемещайте курсор вдоль графика до тех пор, пока не достигнете совпадения с вершиной графика (координата не примет максимальное значение). Частота, указанная во втором окне, соответствует значению резонансной частоты контура.
Запишите результат в отчет.
Методика определения ширины полосы пропускания.
Необходимо
определить частоты, при которых значение
характеристики в
раз меньше максимального. Такое значение
характеристика принимает дважды –
слева и справа от максимального значения
. Ширина полосы пропускания равна
разности этих частот.
Запишите результат в отчет.
2.2.3 Исследуйте влияние величины индуктивности на АЧХ цепи, для чего уменьшите ее значение в 2 раза и получите график АЧХ. Сделайте вывод по результату исследования.
2.2.4 Исследуйте влияние величины емкости на АЧХ цепи, для чего увеличте ее значение в 2 раза и получите график АЧХ. Сделайте вывод по результату исследования.
2.2.5 Исследуйте влияние величины сопротивления резистора на АЧХ цепи. Сделайте вывод по результату исследования.
2.2.6 Получение фазочастотной характеристики цепи
Нажмите кнопку Phase - измерение фазо-частотной характеристики электрической цепи. Получите ФЧХ цепи и зарисуйте в отчет. Дайте объяснение полученной зависимости.