3. Подготовка к выполнению лабораторной работы

3.1. Изучить по учебной литературе явление резонанса в последовательном колебательном контуре, его амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики, влияние сопротивлений генератора и нагрузки на параметры контура. Ознакомиться с применением последовательного контура в качестве режекторного фильтра.

3.2. Изучить описание лабораторной работы, продумать порядок проведения эксперимента.

3.3. Выполнить предварительные расчеты.

3.4. Ответить на контрольные вопросы.

4. Расчетная часть

Для последовательного колебательного контура, составленного из элементов R_L3, L₃, C₂, R_Г = 50 Ом (рис. 4.1), заданных параметров стенда (Приложение, таблица 1) и действующем значении приложенного напряжения U = 2,2 В вычислить:

• резонансную частоту;

• характеристическое сопротивление;

• собственную добротность и затухание;

• комплексные ток и напряжения на элементах контура на резонансной частоте;

• полосу пропускания;

• сопротивление контура на резонансной частоте;

• рассчитать и построить АЧХ контура в диапазоне частот, в котором ее значения больше, чем 20% от максимального.

Рис. 4.1 Последовательный колебательный контур с подключенным источником сигнала.

• построить векторную диаграмму для токов и напряжений при резонансе;

• повторить расчеты и все построения при параллельном подключении к емкости сопротивления нагрузки R₄ (рис. 4.2).

Рис. 4.2 Последовательный колебательный контур с подключенными

Источником сигнала и нагрузкой.

5. Экспериментальная часть

Работа выполняется на блоке «Простые и сложные цепи».

5.1. Измерьте величины сопротивлений R₄ и R_L3 катушки индуктивности L₃, сравните их с заданными при расчетах.

5.2. Соберите схему последовательного колебательного контура из элементов L₃ и C₂ (рис. 4.1).

5.3. Установите на генераторе напряжение U = 2,2 В и частоту f₀, рассчитанную при выполнении домашнего задания. Подстройте контур меняя частоту воздействия по максимуму выходного напряжения. При помощи вольтметра измерьте напряжения на L₃ и C₂.

5.4. Снимите АЧХ контура, меняя частоту воздействия в диапазоне рассчитанных значений и измеряя напряжение на C₂.

5.5. Повторите измерения п. 5.4 при подключении к контуру нагрузки – сопротивления R₄ (рис. 4.2).

5.7. Снимите АЧХ контура, используемого в качестве режекторного фильтра, подключив последовательно с ним сопротивление R₅ (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Схема эксперимента при исследовании режекторного фильтра

6. Содержание отчета

6.1. Название и цель работы.

6.2. Результаты выполнения домашнего задания (Расчетная часть).

6.3. Результаты выполнения экспериментальной части:

• 6.3. Таблицы сравнения результатов расчетных и экспериментальных параметров для нагруженного и ненагруженного колебательного контура.

• Изображенные в одних осях расчетные и экспериментальные векторные диаграммы для токов и напряжений при резонансе для контура представленного на рис. 4.1.

• Изображенные в одних осях графики для расчетных и экспериментальных АЧХ нагруженного и ненагруженного колебательных контуров.

• АЧХ режекторного фильтра.

6.7. Выводы.