Лабы (3 семестр) / Лабораторная работа №18
.pdfФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И
ИНФОРМАТИКИ (МТУСИ)
Кафедра теории электрических цепей
Лабораторная работа № 18 «Исследование на ЭВМ А-параметров четырёхполюсников»
Выполнил: студент группы БИК2404, Ганизода С.Ш
Проверил: старший преподаватель, Солодков А. В
Москва 2025
1.Цель работы
Спомощью программы Mirco-Cap определить А-параметры пассивного линейного четырёхполюсника с помощью опытов холостого хода и короткого замыкания. Получить практические навыки в проведении машинных экспериментов и обработки их результатов.
Расчетные формулы:
U1=A11U2-A12I2
U1=A21U2-A22I2
A11=U1/U2|I2=0 =A11ejϕ11
A12=U1/-I2|U2=0 =A12ejϕ12
A21=I1/U2|I2=0 =A21ejϕ21
A22=I1/-I2|U2=0 =A22ejϕ22
U1=I1(Z1+Z2)
U2=I1Z2
A11=U1/U2=(I1(Z1+Z2))/I1Z2=1+Z1/Z2
A12=Z1, A21=1/Z2, A22=1
ZВХ=A11/A21
2. Задание для самостоятельной подготовки
Изучить основные положения теории цепей о резонансе напряжений стр. 193-206 [1], стр. 291 - 312 [2], стр. 19-32 [3] и стр. 64-95 [4]. Выполнить предварительный расчет, письменно ответить на вопросы для самопроверки.
Рис 1.
Таблица 1 — Результаты измерения А-параметров
По предварительному расчету
R1=1,965 кОм, R2=10 Ом, C=1 мкФ, L=10 мГн
f, |
|A11| |
φ11, |
|A12|, |
φ12, |
|A21|, |
φ21, |
|A22| |
φ22, |
Zвх, |
граду |
|
граду |
|
граду |
граду |
|
|||
кГц |
Ом |
См |
Ом |
||||||
|
|
с |
с |
с |
|
с |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
3 |
201.8 |
16.075 |
1974 |
5.479 |
0,102 |
10,675 |
1 |
0 |
1979 |
5 |
209.5 |
26.402 |
1990 |
9.083 |
0,105 |
17,441 |
1 |
0 |
1994 |
7 |
220.8 |
36.204 |
2014 |
12.616 |
0,109 |
23,741 |
1 |
0 |
2025 |
|
|
|
Получено экспериментально |
|
|
|
|||
3 |
201.9 |
16.075 |
1983 |
5.4 |
0,102 |
10,675 |
1 |
0 |
1979 |
5 |
209.4 |
26.402 |
1998 |
8.961 |
0,105 |
17,441 |
1 |
0 |
1994 |
7 |
220.8 |
36.204 |
2021 |
12.463 |
0,109 |
23,741 |
1 |
0 |
2025 |
3. Предварительная часть
Рис 2.
Для предварительного расчёта используем приложение Scilab
Рис 3. Исходные данные (Scilab)
Рис 4. Результаты вычислений (Scilab)
3.1.Построение зависимости |A11(f)| и фазы φΑ11(f) от частоты
Рис 5. Графики зависимости A11 и фазы A11 от частоты
Вывод: с увеличением частоты параметр A11 и его аргумент увеличиваются
3.2.Построение зависимости |A12(f)| и фазы φΑ12(f) от частоты
Рис 6. Графики зависимости A12 и фазы A12 от частоты
Вывод: с увеличением частоты параметр A12 и его аргумент увеличиваются
3.3.Построение зависимости |A21(f)| и фазы φΑ21(f) от частоты
Рис 7. Графики зависимости A21 и фазы A21 от частоты
Вывод: с увеличением частоты параметр A21 и его аргумент увеличиваются
3.4.Построение зависимости |A22(f)| и фазы φΑ22(f) от частоты
Рис 8. Графики зависимости A22 и фазы A22 от частоты
Вывод: с увеличением частоты параметр A22 и его аргумент остаются неизменными
4. Экспериментальная часть
4.1.Построение зависимости |A11(f)| и фазы φΑ11(f) от частоты
Рис 9. Графики зависимости A11 и фазы A11 от частоты
Вывод: с увеличением частоты параметр A11 и его аргумент увеличиваются
4.2.Построение зависимости |A21(f)| и фазы φΑ21(f) от частоты
Рис 10. Графики зависимости A21 и фазы A21 от частоты
Вывод: с увеличением частоты параметр A21 и его аргумент увеличиваются
4.3.Построение зависимости |A12(f)| и фазы φΑ12(f) от частоты
Рис 11. Графики зависимости A12 и фазы A12 от частоты
Вывод: с увеличением частоты параметр A12 и его аргумент увеличиваются
4.4.Построение зависимости |A22(f)| и фазы φΑ22(f) от частоты
Рис 12. Графики зависимости A22 и фазы A22 от частоты
Вывод: с увеличением частоты параметр A22 и его аргумент остаются неизменными
5.Выводы
Входе исследования выяснили, как ведут себя А-параметры четырёхполюсника при изменении частоты. При увеличении частоты почти все параметры растут: и по модулю, и по фазе. Только А22 остаётся неизменным — это мы чётко увидели на графиках. Экспериментальные данные хорошо совпали с теоретическими расчётами — значит, всё сделали правильно. Подтвердилось, что входное сопротивление четырёхполюсника зависит от частоты и параметров компонентов.
6.Контрольные Вопросы
1.Каковы основные формы записи уравнений пассивного линейного четырехполюсника?
Ответ:
Форма
А-форма
Y-форма
Z-форма
Н-форма
G-форма
B-форма
Уравнения
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
2.Какие опыты необходимо выполнить для определения А-параметров четырехполюсника?
Ответ: Необходимо измерить выходное напряжение и выходной ток в режиме короткого замыкания и в режиме холостого хода.
3.В каких единицах измеряются A, Z, Y, H-параметры четырехполюсника?
Ответ:
А-параметры: А11 и А22 являются безразмерными; А12 измеряется
вОмах(Ом); А21 измеряется в Сименсах(См)
Z-параметры измеряются в Омах(Ом)
Y-параметры измеряются в Сименсах(См)
Н-параметры: H12 и H21 являются безразмерными; H11 измеряется
вОмах(Ом); H22 измеряется в Сименсах(См)
4.Напишите выражения, с помощью которых рассчитывают входное и выходное сопротивление четырехполюсника.
Ответ:
Рис 13.
Для данного четырёхполюсника:
Zвх=R1+jωL+ ( )=R1+jωL-
Zвых=
5.Что называется прямой передачей? Приведите пример.
Ответ: Прямая передача – передача, происходящая от входа к выходу. Примером служит интегрирующая цепь.
Рис 14.