Работа № 14

Исследование

Переходных и импульсных характеристик

Цель работы

1. Рассчитать и измерить переходные и импульсные характеристики линейных цепей.

2. Рассчитать реакцию цепи на прямоугольный импульс и объяснить динамику переходных процессов.

Подготовка к работе

1. Изучить рассматриваемую тему по конспектам лекций и одному из учебников [1-3].

2. Выполнить расчеты. Исходные данные взять из таблицы, Е_О=2 В, С=8 нФ.

1. 

   Для цепи RL (рис. 14.1, R=1 кОм ) рассчитать переходную и импульсную характеристики. Построить графики полученных функций и убедиться в их соответствии друг другу.

2. Рис. 14.1

   

   Для цепи RC (рис. 14.2, R=24 кОм) рассчитать и построить переходную и импульсную характеристики. Убе­диться в их соответствии друг другу.

3. Рис. 14.2

   Для цепи RLC (рис. 14.3, R=0.15R_КР ) рассчитать переходную и импульсную характеристики, построить графики по­лученных функций и убедиться в их соответствии друг другу.

3. 

   Подготовить бланк отчета.

4. Ознакомиться с описанием установки.

Рис. 14.3

Номер бригады	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
L, мГн	214	300	260	290	180	160	190	145	155	200

Описание установки и методика измерений

Для экспериментального определения переходной и импульсной характери­стик на вход исследуемой цепи подаются прямоугольные импульсы от генератора Г5-54 с выхода 1:1 (внутреннее сопротивление генератора 90 Ом). Выходные сигналы наблюдаются с помощью осциллографа С1-72. Для наблюдения переходной характеристики длительность импульса должна быть больше длительности переходного процесса, т.е. t_и > t_{пер. проц}. Для наблюдения импульсной характеристики длительность импульса должна быть достаточно малой, чтобы его можно было считать ударным воздействием. Интервал между импульсами должен быть достаточно большим, чтобы в течение его энергия, накопленная в цепи, рассеялась и схема вернулась к нулевым начальным условиям.

С учетом перечисленных требований следует частоту повторения импульсов установить равной 100 Гц, длительность импульса при измерении переходной характеристики - 1000 мкс, а при измерении импульсной характеристики - 10 мкс. Амплитуду импульса следует установить равной 2 В.

Р екомендуется использовать ждущий режим работы осциллографа (кнопка нажата). В этом режиме синхроимпульсы с генератора Г5-54 подаются на запуск развертки осциллографа С1-72. Для наблюдения переднего фронта характеристик следует установить задержку основного импульса относи­тельно синхронизирующего около 10 мкс.

Для количественного сравнения результатов эксперимента с расчетами для RC и RL цепей следует измерить максимальное значение и постоянную времени каждой из исследуемых характеристик. Для цепи RLC необходимо измерить установившееся значение, и _св. При наблюдении импульсных характеристик следует иметь в виду, что величина реакции цепи много меньше амплитуды входного импульса. Поэтому наблюдение самого импульса, прошедшего на выход цепи, и последующей реакции цепи должно прово­диться при различной чувствительности усилителя вертикального отклонения осциллографа.