_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ТОР

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №6

по дисциплине «Приборы и техника радиоизмерений»

Тема: ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ RLC-КОМПОНЕНТОВ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ

Студенты гр. 0182		Бронников Д.Д. Корнилов А.М.
Преподаватель		Митянин Е.А.

Санкт-Петербург

2023

Цель работы

Цель работы — изучение методов измерения параметров пассивных компонентов радиоэлектронных схем в диапазоне частот с помощью автоматизированного прибора LCR -821. Также измерение параметры коаксиального кабеля (волновое сопротивление, затухание и постоянная распространения) и исследование частотных свойств электродинамического громкоговорителя.

Состав лабораторной установки

Принцип действия используемого в работе измерителя основан на модифицированном варианте метода вольтметра-амперметра. Он состоит в измерении отношения комплексных амплитуд напряжения и тока на исследуемом компоненте. На практике для его реализации используют преобразователи импеданса на основе операционного усилителя переменного тока, охваченного глубокой ООС (рис. 1).

Рис. 1 – Схема преобразования «Z-U»

В данной схеме ток через измеряемый элемент преобразуют в напряжение на выходе усилителя. Поэтому измерение импеданса сводится к измерению отношения комплексных амплитуд напряжений на входе и выходе усилителя. Такой способ измерения называют методом преобразования сопротивления в напряжение «Z - U».

Структурная схема прибора:

Рис. 2 – Микропроцессорный измеритель параметров RLC компонентов

Для уменьшения влияния соединительных проводов в измерителях RLC используют четырехпроводную схему подключения исследуемого элемента (рис. 3).

Рис. 3 – Четырехзажимная схема подключения RLC элемента

Обработка результатов эксперимента

1. Измерение параметров катушки индуктивности

Исследуемая катушка представляет собой соленоид на ферромагнитном сердечнике и имеет большую индуктивность, значительное активное сопротивление и заметную межвитковую емкость. Резонансная частота катушки лежит в диапазоне рабочих частот прибора.

Рис. 4 – Частотная характеристика действующего значения индуктивности катушки

Рис. 5 – Частотная характеристика добротности катушки

Рис. 6 – Частотная характеристика последовательного сопротивления катушки

Таблица 1. Результаты измерений частотных характеристик

Частота, кГц	Параметр
	L, мГн	Q	Rs, Ом
0,02	160,6	0	500,3
0,025	160,5	0,1	500,3
0,05	160,8	0,1	500,4
0,075	160,2	0,2	500,6
0,1	160,2	0,2	500,7
0,15	160	0,3	501,2
0,2	159,8	0,4	501,7
0,25	159,7	0,5	502,3
0,3	159,5	0,6	503
0,4	159,2	0,8	504,3
0,5	159	1	505,7
0,6	158,7	1,2	507,1
0,8	158,4	1,6	510,1
1	158,1	1,9	513
2	157	3,7	527,5
3	156,6	5,5	539,7
4	156,4	7,1	550,4
5	156,5	8,8	560,7
6	156,7	10,3	570,8
7,5	157,2	12,6	587,6
10	158,5	16,1	617,7
12	159,9	18,7	645
15	162,8	22,1	693,6
18,182	166,6	25,2	756,5
20	169,3	26,6	800,8
25	178,8	29,1	967,3
33,333	203,3	28,8	1461
40	236	26	2302
50	334,4	17,3	5925
66,667	2289,7	1,4	704800
100	-135,4	-20,6	4109
200	-20,5	-26,7	932,7

Для определения собственных индуктивности и емкости катушки необходимо выбрать слева от точки собственного резонанса катушки две частоты – f₁ и f₂, на которых действующие значения индуктивности катушки L_Д1 и L_Д2 отличаются достаточно заметно.

f₁ = 0,5 кГц, f₂ = 2 кГц;

L_Д1 =159 мГн, L_Д2 =157 мГн.

Собственные индуктивность и емкость катушки:

Тогда теоретическая резонансная частота катушки:

17122 Гц

Заметно явное несовпадение с практическими результатами на графиках и в таблице, что может быть вызвано неверными значениями частот, выбранными для расчета. Неизвестно, насколько левее от резонансной необходимо взять две частоты для сравнения.