Вопрос 3. Увеличится или уменьшится длительность переходного процесса в исследуемой цепи при закорачивании резистора r4?
4.2.3. Исследование переходных процессов в RC – цепи второго порядка при действии источника ступенчатого напряжения
Для исследования переходных процессов в цепях рис. 4.1, в, г используют генератор стандартных сигналов ГС в режиме периодической генерации прямоугольных импульсов с частотой 0,5 кГц и амплитудой 4 В. Длительность импульсов равна половине периода их повторения. Параметры элементов выбраны так, что практическое время затухания переходных процессов в цепях меньше длительности прямоугольных импульсов.
Соберите схему, показанную на рис. 4.1, в (R1 = 2 кОм; R2 = 1 кОм; R3 = 4 кОм: C1 = C2 = 0,05 мкФ).
Рис. 4.3
Подключите канал I осциллографа ко входу схемы, а канал II к конденсатору C2. На осциллографе установите переключатель режима работы усилителя канала I в положение “~”, а переключатель синхронизации в положение “Ждущ.”. Снимите на входе цепи и конденсаторе C2 осциллограммы напряжений, зафиксировав на них период повторения процессов T = 2 мс.
Вопрос 4. Как изменится переходный процесс в исследуемой цепи при отключении r3?
4.2.4. Исследование переходных процессов в RLC – цепи третьего порядка при действии источника ступенчатого напряжения
Соберите схему, показанную на рис. 4.1, г (R2= 1 кОм;R4= 0,2 кОм;L= 10 мГн;C1=С2= 0,05 мкФ). Снимите осциллограмму напряжения на входе цепи и резистореR2. Сравните экспериментальные результаты с данными расчета по эквивалентным схемам замещения.
Вопросы: 5. Почему отличаются процессы в цепях, показанных на рис. 4.1, в и рис. 4.1, г? 6. Чем отличаются цепи, показанные на рис. 4.1, 6 и рис. 4.1, г? Почему в первой из них наблюдается более колебательный переходный процесс? При ответах сравните частоты собственных колебаний этих цепей.
4.3. Требования к отчету
Отчет должен содержать цель работы, материалы всех разделов исследования, ответы на все вопросы и заключение. В каждом разделе необходимо привести схемы исследуемых цепей, расчет собственных частот по осциллограммам (в 4.2.1 и 4.2.2) и по соответствующим формулам, осциллограммы напряжений, рядом с каждой из которых следует показать картину расположения расчетных значений собственных частот на комплексной плоскости.
4.5. Самостоятельное исследование
Проведите исследование переходных характеристик в одной из схем рис. 4.4 для указанных реакций:
1) в схеме рис. 4.4, а – uC2, uL;
2) в схеме рис. 4.4, б – uC1, uL;
3) в схеме рис. 4.4, в – uC2, uL;
4) в схеме рис. 4.4, г – uC1, uR2;
5) в схеме рис. 4.4, д – uC2, uR1;
6) в схеме рис. 4.4, е – uC2, uR2;
7) в схеме рис. 4.4, ж – uC1, uL;
8) в схеме рис. 4.4, з – uC2, uL;
9) в схеме рис. 4.4, и – uC1, uR2;
При исследовании переходных процессов используйте генератор прямоугольных импульсов (ГС). Установите амплитуду импульсов 1 В и, изменяя частоту повторения импульсов в диапазоне от 0,5 кГц до 2 кГц, найдите такую частоту, при которой обеспечивается практическое затухание переходных процессов за время наблюдения.
По снятым осциллограммам реакций определите частоты собственных колебаний цепи, начальные и вынужденные значения переходных характеристик. Сравните опытные данные с расчетными.
а
б
в г
д
е
ж
з
Рис. 4.4
е
Рис 4.4