7.4. Предварительное задание

Выполняется часть задания по указанию преподавателя.

Изучите основные вопросы теории контуров по конспекту лекций и литературе [6, с. 136–167, с. 368–370; 7, с. 26–32].

Параллельный контур

Указание. Все последующие расчеты и графические построения выполняйте для нешунтированного и шунтированного контура при полном и частичном подключении.

1. Рассчитайте добротность контура .

2. Рассчитайте резонансную частоту и полосу пропускания контура.

3. Рассчитайте характеристическое и резонансное сопротивление контура.

4. Рассчитайте и постройте нормированные резонансные кривые контура.

5. Рассчитайте коэффициент затухания , постоянную времени и время установления переходного процесса контура.

6. Изобразите качественно вид нормированной переходной характеристики .

7. Определите декремент затухания и логарифмический декремент затухания .

8. Определите амплитуду прямоугольных импульсов тока, которые необходимо подать на контур, так чтобы на осциллографе получилась нормированная переходная характеристика.

9. Вычислите действующие значения тока источника тока, которые обеспечат показание цифрового вольтметра U_вых2 = 1 В при полном и частичном подключении контура к нешунтированному и шунтированному источнику (4 значения).

Последовательный контур

1. Рассчитайте резонансную частоту контура , полосу пропускания , характеристическое сопротивление , добротность и коэффициент передачи при резонансе для схем № 1, 2, 3.

2. Рассчитайте и постройте нормированную резонансную кривую контура .

3. Изобразите ход ожидаемой переходной характеристики контура и рассчитайте время установления .

7.5. Практическое задание

Выполняется часть задания по указанию преподавателя.

Параллельный контур

1. Определите резонансную частоту и полосу пропускания нешунтированного контура при полном подключении.

Откройте файл «Paral Rontur2pc_Gr2.mc10». Присоедините ко входу исследуемой цепи источник синусоидального тока I1, активизи-ровав мышкой Кл1. Дважды кликните I1. Откроется вкладка AC_CURRENT. В строке «Частота (F)» установите рассчитанную в предварительном задании (п. 2) резонансную частоту, а в строке «Ток (P_k)» рассчитанное (п. 8) действующее значение входного тока так, чтобы выходное напряжение вольтметра на резонансной частоте U_вых1  1 В. Изменяя частоту источника с шагом в обе стороны от расчетной , определите ее экспериментальное значение по максимуму показаний U_вых1 и оцените экспериментальную полосу пропускания по уровню 0,707 от максимума.

2. Снимите резонансную кривую при полном подключении контура.

Дважды кликните I1 и в меню «Параметры» открывшейся вкладки в строке «Анализ амплитуд АС» установите амплитуду тока для анализа схемы на переменном токе так, чтобы выходное напряжение на резонансной частоте равнялось 1 В (используйте , рассчитанное в п. 3 предварительного задания).

Резонансную кривую получите посредством анализа схемы на переменном токе. Для этого через пункты главного меню «Моделирование» → «Вид анализа» откройте вкладку «Режим АС». В пункте «Параметры частоты» установите начальное (FSTART) и конечное (FSTOP) значение переменной частоты: 30 и 70 кГц соответственно. В пункте «Переменные» выберите переменную, для которой производится анализ (V7). Кнопкой «Моделирование» запустите процесс анализа. В открывшемся окне «Просмотор графика» будет построена АЧХ и ФЧХ контура.

С помощью курсора перенесите и постройте нормированную резонансную кривую на одном графике с расчетной. Можно использовать шаг по частоте или задавать уровни напряжения 0.9; 0.7; 0.5; 0.3; 0.2 В. Определите резонансную частоту и полосу пропускания контура. Сравните экспериментальные и расчетные результаты.

3. Повторите п. 2 для шунтированного контура.

4. Повторите п. 2 для нешунтированного и шунтированного контура при частичном подключении источника тока.

5. Получите осциллограммы переходных характеристик нешунтированного и шунтированного контура при полном и частичном подключении.

На вход схемы подайте последовательность прямоугольных импульсов от источника тока I2. Активизируйте мышкой вкладку источника CLOCK_CURRENT и в пункте меню «Параметры» установите частоту повторения импульсов , амплитуду ( и значение амплитуды возьмите из пп. 5 и 8 предварительного задания).

Активизируйте осциллограф. Установите удобные для наблюдения масштабы по оси времени (Развертка, Шкала) и по оси напряжений (Канал A, B, Шкала). Зарисуйте полученные осциллограммы в отчет. С помощью курсоров оцените время установления переходного процесса и логарифмический декремент затухания во всех случаях . Сравните полученные значения с расчетными.

Объясните различие переходных характеристик на входе А и входе B осциллографа.