2.1.3 Построение графика зависимостей различных характеристик входного сопротивления от частоты
Необходимо
рассчитать входное сопротивление и
построить следующие зависимости
характеристик входного сопротивления
от частоты
кГц
для
Ом:
Модуля входного сопротивления
Действительной части входного сопротивления
Мнимой части входного сопротивления
Расчёт производился по следующей формуле:
|
(8) |
где
– мнимая
единица.
Графики зависимостей различных характеристик входного сопротивления от частоты представлены ниже (рисунок 2 и рисунок 3).
Рисунок 2. График зависимостей различных характеристик входного сопротивления от частоты при R = 160 Ом.
Рисунок 3. График зависимостей различных характеристик входного сопротивления от частоты при R = 640 Ом.
2.1.4 Построение графика зависимости фазы входного сопротивления от частоты
Необходимо
построить зависимость фазы входного
сопротивления
от частоты
кГц
для
Ом.
График зависимости фазы входного
сопротивления от частоты представлен
ниже (рисунок 4), зависимость фазы от
частоты при разных R
представлена на одном графике.
Рисунок 4. График зависимости фазы входного сопротивления от частоты при разных R.
2.1.5 Построение графика резонансной кривой тока
Необходимо
построить график зависимости резонансной
кривой тока, то есть модуля входного
тока
последовательного колебательного
контура,
от частоты
кГц
для
Ом.
Расчёт значений для построения графика
резонансной кривой тока производился
по следующей формуле:
|
(9) |
График резонансной кривой тока представлен ниже, на одном графике изображена резонансная крива тока при разных R.
Рисунок 5. График резонансной кривой тока при разных R.
2.1.6 Расчёт значения ёмкости конденсатора в активном колебательном контуре с гиратором
Необходимо
рассчитать ёмкость конденсатора в
колебательном контуре (C1)
так, чтобы резонансная частота активного
последовательного колебательного
контура с гиратором в качестве
индуктивности (схема исследуемой цепи
изображена на рисунке 6) равнялась
кГц,
при условии, что сопротивление резистора
Ом, ёмкость
конденсатора в гираторе
мкФ
и проводимость гиратора (коэффициент
гирации)
См.
Результаты расчёта представлены в
таблице 2 (приложение «В»).
Рисунок 6. Схема цепи активного последовательного колебательного контура с гиратором.
2.2 Получение значений и построение графиков с помощью программы micro‑cap
2.2.1 Теоритическая справка Пассивный последовательный колебательный контур
Пассивный последовательный колебательный контур состоит из конденсатора, катушки индуктивности и резистора (рисунок 1).
Из
условия резонанса напряжений в
последовательном пассивном колебательном
контуре, записываемого в виде
где входное сопротивление контура
можно представить в виде, показанном в
формуле (8). Из формулы (8) можно найти
формулу расчёта для резонансной частоты
(первая часть формулы (1)).
Остальные параметры последовательного контура можно вычислить по следующим формулам:
Характеристическое сопротивления ρ по формуле (2);
Добротность Q по формуле (3);
Нижнюю граничную частоту по формуле (4);
Верхнюю граничную частоту по формуле (5);
Абсолютную полосу пропускания П по формуле (6);
Модуль входного тока при резонансе по формуле (7);
Резонансную кривую тока, при условии изменения только частоты источника напряжения, можно найти по формуле (9).