лаб3.4_рэ
.docМИНОБРНАУКИ РОССИИ
«Челябинский государственный университет»
(ФГБОУ ВПО «ЧелГУ»)
Физический факультет
Кафедра радиофизики и электроники
ОТЧЕТ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3_4
ТЕМА: Последовательный колебательный контур. LC-фильтр высоких частот.
ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ |
|||
|
|||
Агеев А.А. |
|||
|
|||
Академическая группа |
ФФ-204 |
Курс |
2 |
|
|||
(подпись)
« » 2024г. |
|||
|
|||
ПРОВЕРИЛ |
|||
|
|||
Зотов И.С. |
|||
|
|||
|
|||
ОЦЕНКА: |
|||
|
|||
|
|||
(подпись)
« » 2024г. |
|||
Челябинск
2024
3. Последовательный колебательный контур. LC-фильтр высоких частот.
Схема установки.
Величина амплитуды входного напряжения Uin=10В, катушки индуктивности L=1 mH, резистора R=20КОм номинал конденсатора C =250pF
Измерения амплитудно-частотной характеристики.
f,КГц |
Uout, В |
K=Uout/Uin |
96 |
1 |
0,1 |
153 |
3 |
0,3 |
203 |
7 |
0,7 |
300.2 |
70 |
7 |
311 |
95 |
9,5 |
313.1 |
100 |
10 |
330 |
75 |
7,5 |
332 |
70 |
7 |
400 |
25 |
2,5 |
745 |
12 |
1,2 |
10000 |
10 |
1 |
График зависимости K от частоты f.
Значения амплитуды выходного сигнала могут значительно превышать (в десятки раз) значения амплитуды входного сигнала в следствии резонанса напряжений при совпадении частоты генератора и контура.
Измерения фазо-частотной характеристики.
f,КГц |
∆t,с |
φ, °град. |
96 |
5.22мк |
180,4 |
153 |
3.24мк |
178,46 |
203 |
2.39мк |
174,66 |
300.2 |
1.24мк |
133,92 |
311 |
904н |
101,21 |
313.1 |
873н |
98,4 |
330 |
379н |
45,03 |
332 |
376н |
44,94 |
400 |
83н |
11,95 |
745 |
15н |
4,02 |
10000 |
750п |
0,2 |
График
зависимости φ
от частоты f.
Теоретическое значение резонансной частоты последовательного колебательного контура fо=1/(2π√LС)=318.3 кГц По графику АЧХ определим: fоэкс=313.1кГц, fср=203кГц LC-фильтра верхних частот, ∆f=31.8кГц
Рассчитаем: теоретическое значение добротности последовательного колебательного контура Q=R*√(C/L)=10 Qэкс=fоэкс/∆f=9.58
Осциллограмма
переходного процесса характерного для
резонансной колебательной системы при
значении нагрузочного резистора
R=100КОм.
По графику переходного процесса экспериментально измерим: fс=1/T=303.7кГц
α=R/2L= 50000000 U(t)=64.7569 и U(t+T)= 61.4082 Рассчитаем: Qэкс=19.34 теоретическое значение добротности Q=50
Зависимость добротности колебательного контура Q от значения сопротивления R
R, КОм |
fр, КГц |
∆f, КГц |
Qэкс |
Qт |
|
1 |
313 |
? |
? |
0.5 |
|
5 |
313 |
169 |
1.85 |
2.5 |
|
10 |
313.3 |
65 |
4.82 |
5 |
|
50 |
314.4 |
12.8 |
24.56 |
25 |
|
100 |
314.1 |
6.3 |
49.86 |
50 |
|
500 |
314.2 |
1.3 |
242 |
250 |
|
1000 |
314.3 |
0.7 |
449 |
500 |
|
Зависимость добротности колебательного контура Q от значения емкости конденсатора С, при значении резистора R=10КОм.
С, nF |
fр, КГц |
∆f, КГц |
Qэкс |
Qт |
АЧХ |
0.1 |
513.3 |
183 |
2.81 |
3.16 |
|
0.5 |
223 |
33.3
|
6.7 |
7.07 |
|
1 |
157 |
16 |
9.81 |
10 |
|
50 |
22.2 |
0.3 |
74 |
70.71 |
|
100 |
15.7 |
0.2 |
78.5 |
100 |
|
500 |
7.6 |
? |
? |
223.6 |
|
1000 |
5 |
? |
? |
316.23 |
|
