Добавил:

JinSon Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский технический университет связи и информатики

Предмет:

Электротехника

Файл:

электротех лаба 16

.docx

Скачиваний:

Добавлен:

12.02.2025

Размер:

209.55 Кб

Скачать

☆

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Московский технический университет связи и информатики

(МТУСИ)

Факультет "Радио и телевидение"

Кафедра " Теории электрических цепей "

ОТЧЕТ

Лабораторная работа № 16 Исследование на ЭВМ резонансных явлений в пассивном и

активном последовательном колебательном контуре

Выполнил:

Студент группы такой-то Иванов И.И.

Проверил:

Ст. преподаватель Овсянникова Е.А.

Дата защиты ____________2024г.

Москва 2024 г.

Цель работы: с помощью программы Micro-Cap исследовать характеристики одиночного последовательного пассивного и активного колебательного контура при различных добротностях.

Выполнение

И так как , , получим формулу:

– резонансная частота контура

– характеристическое сопротивление

– добротность

– нижняя граничная частота

– верхняя граничная частота

П = f₂ – f₁ – абсолютная полоса пропускания

– модуль входного тока при резонансе

– резонансная кривая тока при условии, что меняется только частота источника напряжения

Предварительный расчёт

Рис. 1. Пассивный последовательный колебательный контур

C = [10; 40] нФ

f₀= 4,8 кГц

=> L =

При C = 21 нФ, L = 52 мГн

Рис. 2. Схема пассивного последовательного колебательного контура

Рис. 3. График зависимости модуля(синий), действительной части(красный) и мнимой части(зелёный) входного сопротивления от частоты при R = 160 Ом

Вывод: модуль входного сопротивления до резонансной частоты уменьшается, а после увеличивается, действительная часть остаётся неизменной, а мнимая часть постоянно возрастает

Рис. 4. График зависимости модуля(синий), действительной части(красный) и мнимой части(зелёный) входного сопротивления от частоты при R = 640 Ом

Рис. 5. График зависимости фазы входного сопротивления от частоты при R = 160 Ом и R = 640 Ом

Вывод: фаза входного сопротивления при R = 160 на низких частотах меньше, вблизи резонансной частоты имеет большую производную, а на больших частотах больше чем при R = 640

Рис. 6. График зависимости модуля входного тока от частоты при R = 160 Ом и R = 640 Ом

Вывод: модуль входного тока при R = 160 возрастает и уменьшается быстрее чем при R = 640

Рис. 6. График зависимости модуля входного тока от частоты при L = 52мГн и L = 104 мГн

Вывод: при L = 104 мГн резонансная частота уменьшилась и стала 3,39 кГц, и модуль входного тока возрастает быстрее чем при L = 52 мГн

Рис. 6. График зависимости модуля входного тока от частоты при C = 21 нФ и C = 42 нФ

Вывод: при C = 42 нФ резонансная частота уменьшилась и стала 3,39 кГц

f₀= G/2π

G = 0,1 См, C2 = 1 мкФ, R = 0,1 Ом, f = 5кГц

С1 = 10,1 мкФ

Рис. 7. Схема активного колебательного контура с гиратором

Рис. 8. График зависимости модуля входного тока от частоты при R = 0.1

Вывод: модуль входного тока до резонансной частоты увеличивается, а после уменьшается

Рис. 9. График зависимости модуля входного тока от частоты при R = 0.2

Вывод: модуль входного тока до резонансной частоты увеличивается, а после уменьшается, но делает это медленнее чем при R = 0.1

По предварительному расчёту U₁ = 1В, f₀= 4,8 кГц, C = 21 нФ, L = 52 мГн								Получено экспериментально
R, Ом	p, Ом	Q	f₁, кГц	f₂, кГц	П, кГц	I₀, А	f₀, кГц	f₀, кГц	I₀, А	f₁, кГц	f₂, кГц	П, кГц	Q
160	3315,7	4,55	4,68	4,91	0,23	0,006	4,8	4,8	0,006	4,68	4,91	0,23	20,7
640	3315,7	2,28	4,36	5,28	0,92	0,0015	4,8	4,8	0,0015	4,36	5,28	0,93	5,17
Гиратор
По предварительному расчёту U₁ = 1В, f₀ = 5 кГц, C₂ = 1мкФ, G = 0,1 См								Поучено экспериментально
R, Ом				C₂, мкФ				f₀, кГЦ
0,1				10,14				5

Вывод: с помощью программы Micro-Cap были исследованы характеристики одиночного последовательного пассивного и активного колебательного контура при различных добротностях.

Ответы на вопросы

1. Почему резонанс в последовательном пассивном колебательном контуре называется резонансом напряжений?

Ответ: Напряжение на индуктивном и ёмкостном элементах полностью компенсируют друг друга, а напряжение на резистивном элементе становится равным напряжению источника

2. Как рассчитывается резонансная частота сложного пассивного колебательного контура и как она рассчитывается для схем содержащих гиратор?

Ответ:

(с гиратором)

3. Что такое добротность последовательного пассивного колебательного контура?

Ответ: Добротность последовательного колебательного контура – величина, показывающая во сколько раз сохраненной энергии в колебательном контуре больше, чем потери энергии за единичный период колебаний.

4. Что такое полоса пропускания последовательного пассивного колебательного контура? Какие существуют способы расчета полосы пропускания?

Ответ: Полоса пропускания — диапазон частот, в пределах которого амплитудно-частотная характеристика устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы

– нижняя граничная частота;

– верхняя граничная частота;

П = f₂ – f₁ – абсолютная полоса пропускания.

5. Выведите уравнения, с помощью которых рассчитывают входные АЧХ и ФЧХ последовательного пассивного колебательного контура. Зависимость тока в контуре или напряжения на реактивных элементах от частоты питающего генератора при постоянном по величине напряжении генератора называется резонансной кривой или амплитудно-частотной характеристикой контура: