Задание 3. Параллельный контур
Рассчитать АЧХ и ФЧХ параллельного резонансного контура (резонанс токов) со значениями компонентов, указанными в Вашем варианте.
Схема 2
Предварительно с помощью калькулятора грубо определим вторичные параметры:
или Fрез =ωрез/2π
Выбираем АС анализ, устанавливаем пределы и определяем выводимые величины, а именно
I(R2) –ток источника ;
I(C2) – ток через конденсатор;
I(L2) - ток через катушку индуктивности;
ph(I(R2)) - разность фаз между током и напряжением источника.
На выведенных зависимостях с помощью маркёров можно определить резонансную частоту рез и другие значения.
Границу полосы пропускания здесь определить довольно сложно, поскольку для этого требуется вывести ФЧХ контура в идеальном режиме.
Поэтому измеряем добротность по отношению токов в момент резонанса Q=IC2/IR2=IL2/IR2
Характеристическое сопротивление =Q∙RS.
Если есть возможность, то можете распечатать эти кривые для дальнейшего использования при аналоговом моделировании в лаборатории.
Задание 4. Вариации в параллельном контуре
4-1. С помощью подпрограммы Stepping посмотрите, как изменяются АЧХ и ФЧХ при изменении добротности. Для этого в выпадающем окне этой подпрограммы введите изменение значения RS от 50 до 150 Ом при шаге 50 Ом.
4-2. Определите вторичные характеристики для крайних случаев.
4-3. Аналогичным образом посмотрите, как изменяются АЧХ и ФЧХ при изменении ёмкости конденсатора (например, для варианта 24 это может быть от 20 до 10 нФ при шаге 5 нФ), а также при изменении индуктивности (например, для варианта 24 это может быть от 5,8 мГн до 7,8 мГн с шагом 1 мГн). Обратите внимание на характер изменения АЧХ и ФЧХ и опишите словами.
Если есть возможность, то можете распечатать эти кривые для отчёта.
Задание 5. Множественный резонанс.
Как следует из теории, общим условием резонанса является равенство нулю мнимых частей проводимости/сопротивления нагрузки. То есть, сколько найдётся пар реактивных элементов в цепи, столько будет резонансов.
В графическом редакторе соберите схему с одним конденсатором и двумя индуктивностями, так называемую схему «множественного резонанса».
С2; L1; L2; R2; RS.
Схема 3
Исходя из теории, мы должны ожидать появления двух резонансов – резонанса напряжений в цепочке C2L1 и резонанса токов в контуре C2(L1+L2).
Предварительно с помощью калькулятора грубо определим вторичные параметры для обоих контуров:
или Fрез =ωрез/2π
Выбираем АС анализ, устанавливаем пределы и определяем выводимые величины, а именно
I(R2) –ток источника ;
ph(I(R2)) - разность фаз между током и напряжением источника.
I(RS) - ток через индуктивность L2 (для оценки добротности контура при резонансе токов)
На выведенных зависимостях с помощью маркёров можно определить резонансную частоту рез и другие значения.
Оценку добротностей проводим по отношению токов и напряжений в момент резонансов, аналогично 1 и 3 заданиям.
Характеристическое сопротивление одного контура =Q∙RS и другого =Q∙R2.
Если есть возможность, то можете распечатать эти кривые для дальнейшего использования при аналоговом моделировании в лаборатории.