Методические указания и рекомендации
1. При снятии всех характеристик емкость C1 не изменять, а напряжение на входе контура поддерживать постоянным.
2. Коэффициент связи при одинаковых параметрах катушек контуров (Lк = Lк1 = Lк2 = Lк3 = L), если пренебречь их активным сопротивлением (Rк = Rк1 = Rк2 = Rк3 = 0), определяется по формуле
––––––––––––––––––––––––––––––––
*Выполняется факультативно в порядке учебно-исследовательской работы.
,
где ULк2 – напряжение на катушке разомкнутого вторичного контура (переключатель связи T2 в положении «2» , гнезда Г5–Г6); ULк – напряжение на катушке первичного контура (гнезда Г3–Г4).
Программа домашней подготовки к выполнению работы
1. По конспекту лекций и учебникам [1, § 3.4; 2, § 4.6, 4.7; 3, § 4.5] изучить раздел «Связанные колебательные контуры».
2. Заготовить бланк протокола с необходимыми схемами, таблицами и расчетными формулами для выполнения пп. 3, 4 и 5 задания.
Контрольные вопросы
1. Какие существуют виды связи в связанных колебательных контурах? Как записывается коэффициент связи для этих случаев?
2. Какие виды резонансов возникают в связанных контурах?
3. Начертите эквивалентную схему замещения системы связанных контуров, пользуясь понятиями вносимых сопротивлений.
4. Как осуществляется настройка связанных контуров на I и II частотный резонанс?
5. Как осуществляется настройка связанных контуров на сложный резонанс?
6. Как осуществляется настройка связанных контуров на индивидуальный и полный резонанс?
7. Что называется критическим и оптимальным коэффициентом связи?
8. Объяснить наличие двух «горбов» у частотной характеристики при k > kкр.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11
Исследование линейного пассивного четырехполюсника
Цель работы – ознакомиться с методикой экспериментального определения первичных параметров (в данном случае Z-параметров) линейного пассивного четырехполюсника.
Объект и средства исследования
В
качестве четырехполюсника используется
условный «черный ящик» в виде пенала с
двумя парами внешних зажимов. Условность
заключается в том, что крышка пенала в
учебных целях изготовлена из стекла и
студент имеет возможность на определенном
этапе эксперимента «заглянуть» в «черный
ящик». Внутри пенала собрана электрическая
цепь, структура и значения параметров
элементов которой первоначально
предполагаются неизвестными. Источник
питания – генератор синусоидальных
сигналов. Для измерения амплитуд и
сдвига по фазе двух напряжений используется
двухлучевой осциллограф. Предпочтительные
величины частоты f
и сопротивлений
и
указаны на стенке пенала.
Рабочее задание
1.
Провести опыт холостого хода при прямой
передаче сигнала, для чего
собрать цепь по схеме рис. 11.1, а.
Установить напряжение генератора
в пределах 2...3 В при частотеf,
указанной на стенке пенала.
2.
По осциллограммам определить амплитуды
и фазы напряжений
и
.
Обратить особое внимание на знак угла
сдвига фаз
между напряжениями
и
.
а б
Рис. 11.1
3.
По результатам эксперимента построить
векторную диаграмму тока
и напряжений.
Пример такой диаграммы приведен на рис. 11.2. Из нее находим
.
В
ычисляем
входное комплексное сопротивление
четырехполюсника в данном опыте:
,
где
.
Знак
определяется из векторнойдиаграммы.
Например, для рис.
11.2.
.
4.
Переключить канал II
осциллографа на выходные зажимы
четырехполюсника 2–2
(рис. 11.1, б).
С помощью осциллограмм определить сдвиг
по фазе напряжений
и
.
Достроить предыдущую векторную диаграмму
вектором
,
как, например, показано на рис. 11.2
(обратить внимание на знак угла
).
5. Вычислить передаточное комплексное сопротивление
,
где
.
6.
Провести опыт холостого хода при обратной
передаче сигнала. Выполнить необходимые
измерения (по аналогии с пп. 1...5) и
вычислить значения
и
.
7.
Определить экспериментально входное
сопротивление нагруженного четырехполюсника
,
для чего, используя магазин сопротивлений,
нагрузить четырехполюсник (рис. 11.3) на
=
,
указанное на пенале, и повторить пп. 2,
3.
Рис. 11.3
8. Рассмотреть реально выполненную внутри пенала цепь и вычертить в отчете ее схему, указав значения параметров ее элементов.
9.*
Рассчитать параметры
,
,
,
по известной схеме четырехполюсника.
10.* Вычислить входное сопротивление нагруженного четырехполюсника
,
где
– сопротивление нагрузки;
.
–––––––––––––––––––––––––
* Выполняется факультативно в порядке учебно-исследовательской работы.