7.2 Опис лабораторної установки

Лабораторні роботи № 6 й 7 виконують на одній лабораторній установці, опис якої є в роботі № 6.

7.3 Домашнє завдання

1. Розрахувати залежність відносної зміни коефіцієнта модуляції напруги на конденсаторі послідовного контуру від частоти модуляції при двох значеннях добротності: а) Q₁*; б) Q₂*. Прийняти, що контур настроєний у резонанс на несучу частоту АМ-е.р.с. f₀*, а частота модуляції міняється від 100 Гц до 8 кГц. Зобразити розраховані залежності.

2. Розрахувати залежність відносної зміни коефіцієнта модуляції напруги на паралельному контурі від частоти модуляції для випадку, коли до контуру підходить АМ-струм. Прийняти, що контур настроєний на несучу частоту АМ-струму. Розрахунки виконати для частот модуляції, обраних у п. 1, і двох значень добротності: а) Q₁*; б) Q₂*. Зобразити розраховані залежності.

3.Розрахувати залежність відносної зміни коефіцієнта модуляції струму в загальній гілці паралельного контуру від частоти модуляції для випадку, коли до контуру підводить АМ - е.р.с.

Прийняти, що контур настроєний у резонанс на несучу частоту АМ-е.р.с. f₀*, а частота модуляції міняється від 100 Гц до 8 кГц.

Виконати розрахунки для двох значень добротності: а) Q₁*; б) Q₂*. Зобразити розраховані залежності.

4. Зобразити залежність відносної зміни коефіцієнта модуляції напруги на конденсаторі другого контуру системи двох індуктивно-зв’язаних контурів від частоти модуляції для трьох випадків, коли зв'язок: а) дорівнює критичному; б) більше критичного; в) менше критичного.

Вважати, що перший і другий контури настроєно в резонанс на несучу частоту АМ-е.р.с.

7.4 Лабораторне завдання й методичні вказівки

1. Зняти залежність коефіцієнта глибини модуляції напруги на ємності послідовного контуру від частоти модуляції при впливі АМ-е.р.с. з коефіцієнтом глибини модуляції М = 30% і частотою заповнення, рівній резонансній частоті контуру, для наступних випадків: а) R_д1 = 0; б) R_д1 = 15 Ом.

1.1. Підготувати прилади й установку до роботи. Підключити генератор високочастотних коливань до гнізда Г₁ установки. Вихід генератора низькочастотних коливань (ГНЧ) з'єднати із входом «Внеш. мод.» генератора високочастотних коливань (ГВЧ).

Установити частоту ГВЧ рівною f₀*, вихідну напругу 0,1 – 0,3В, режим роботи – «Внеш. мод.». Встановити вихідний опір ГНЧ рівним 600 Ом, F = 100 Гц.

На лабораторній установці поставити перемикач «Контур» у положення «Посл.», тумблер «Сигн.» – у положення «АМ», тумблер «Ген.» – у положення «i(t)», «R₀=0», «R_ш=∞», «R_д1=0».

Підключити Y-вхід осцилографа до гнізда Г₃. Використати зовнішню синхронізацію розгортки осцилографа низькочастотною модулюючою напругою від ГНЧ.

1.2. Одержати АМ-е.р.с. із завданими параметрами.

Змінюючи ступінчато й плавно вихідну напругу генератора низькочастотних коливань, установити по осцилограмі вхідну напругу (гнізда Г₃) М_вх = 30% і підтримувати це значення незмінним по модулометру ГВЧ за допомогою регулювання виходу ГНЧ.

1.3. Зміною ємності контуру настроїти контур на встановлену частоту несучої по осцилограмі напруги на ємності, попередньо підключивши Y-вхід осцилографа до гнізда Г₄.

1.4. Виміряти осцилографічним методом коефіцієнт глибини модуляції напруги на ємності контуру М = (U_max – U_min) / (U_max + U_min), де U_max й U_min – максимальний і мінімальний розміри осцилограми по вертикалі. Виміри зробити на 4-5 частотах від 100 Гц до 8 кГц. У процесі вимірів максимальний розмір осцилограми по вертикалі рекомендується підтримувати незмінним. Результати вимірів варто внести в таблицю.

2. Розрахувати й побудувати відносну зміну коефіцієнта глибини модуляції напруги на ємності послідовного контуру від частоти модуляції за даними п.1 лабораторного завдання.

3. Визначити експериментально добротність контуру при: а) R_д1 = 0; б) R_д1 = 15 Ом.

3.1. Відключити модуляцію, установивши потенціометр регулювання виходу ГВЧ у крайнє ліве положення. Виміряти по осцилограмі, за допомогою масштабної сітки, розмах осцилограми напруги на ємності при резонансі в мм.

Визначити смугу пропущення контуру (на рівні 0,7), зафіксувати частоти f₁ й f₂, на яких розмах осцилограми напруги зменшується на 30%. Розрахувати добротність контуру як Q = f₀/( f₂ – f₁).

4. Зняти залежність коефіцієнта модуляції напруги на паралельному контурі від частоти модуляції при впливі АМ-струму для: а) R_ш = ∞; б) R_ш = 47 кОм при М_вх = 30% й ω₀ = ω_р.

4.1. Установити частоту несучої рівною робочій частоті лабораторної установки, а частоту модуляції рівною 100 Гц.

Перевести перемикач «Контур» у положення «Парал.», Установити R₀ = 0 і необхідне R_ш, тумблер «Ген.» у положення «i(t)». Підключити Y-вхід осцилографа до гнізда Г₃.

4.2. По осцилограмі струму в загальній гілці (гніздо Г₃) установити коефіцієнт глибини модуляції М_вх = 30% і підтримувати це значення незмінним по модулометру ГВЧ за допомогою регулювання виходу ГНЧ.

4.3. Зміною ємності С₂ настроїти контур у резонанс на частоту несучої по максимуму напруги на контурі, попередньо підключивши Y-вхід осцилографа до гнізда Г₄.

4.4. Виміряти коефіцієнт модуляції напруги на контурі осцилографічним методом для 4-5 частот модуляції в діапазоні 100 Гц - 8 кГц.

5. Розрахувати й побудувати залежність відносної зміни глибини модуляції напруги на паралельному контурі від частоти модуляції за результатами п. 4 лабораторного завдання.

6. Визначити експериментально добротність паралельного контуру при різних значеннях R_ш.

7. Зняти залежність коефіцієнта модуляції струму в загальній гілці паралельного контуру від частоти модуляції.

7.1. Встановити частоту несучої рівною робочій частоті лабораторної установки, R₀ = 3 кОм. Тумблер «Ген.» перевести в положення «i(t)». Підключити Y-вхід осцилографа до гнізда Г₄.

7.2. По осцилограмі напруги на контурі (гніздо Г₄) встановити коефіцієнт модуляції е.р.с. М_вх = 30% і підтримувати це значення незмінним по модулометру ГВЧ за допомогою регулювання виходу ГНЧ.

7.3. Зміною ємності С₂ настроїти контур у резонанс на частоту несучої по мінімуму струму в загальній гілці, попередньо підключивши Y-вхід осцилографа до гнізда Г₂.

7.4. Виміряти коефіцієнт глибини модуляції струму в загальній гілці осцилографічним методом для 4-5 частот модуляції в діапазоні 100 Гц - 8 кГц.

8. Розрахувати й побудувати залежність відносної зміни коефіцієнта модуляції струму в загальній гілці паралельного контуру за результатами п. 7 лабораторного завдання.

9. Зняти залежність зміни коефіцієнта модуляції напруги на ємності другого контуру системи індуктивно-зв’язаних контурів від частоти модуляції для тих випадків, коли зв'язок: а) менше критичного; б) дорівнює критичному; в) більше критичного.

9.1. Установити частоту несучої, рівною робочій частоті лабораторної установки. Перевести тумблер «Контур» у положення «Посл.». Підключити Y-вхід осцилографа до гнізда Г₆.

9.2. У відсутності модуляції при слабкому зв'язку (найбільшій відстані між контурами) зміною ємності конденсаторів С₁ і С₂ настроїти систему індуктивно-зв’язаних контурів у резонанс, установивши такі значення ємностей, що будь-яка їхня зміна тільки зменшить напругу на вході.

9.3. Визначити відстань між індуктивними котушками, що відповідає критичному зв'язку. Зменшуючи відстань між ними, зафіксувати значення l, при якому напруга на конденсаторі другого контуру буде максимальною. Так визначають оптимальний зв'язок, але оскільки контури ідентичні, то значення оптимального й критичного зв'язку рівні.

9.4. Установити за показниками модулометра ГВЧ М_вх = 30% і необхідний зв'язок. Провести вимір коефіцієнта модуляції напруги на ємності другого контуру.

10. Розрахувати й побудувати залежність відносної зміни коефіцієнта модуляції напруги на ємності другого контуру від частоти модуляції за результатами п. 9 лабораторного завдання.