Задание 6 (дополнительное). Вариации при множественном резонансе.

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.

Аналогичным образом посмотрите, как изменяются АЧХ и ФЧХ при изменении сопротивления R2. Также можно посмотреть, как будут изменяться эти зависимости при изменении ёмкости конденсатора (например, для варианта 24 это может быть от 20 до 10 нФ при шаге 5 нФ) и индуктивностей L1и L2 (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 7 (дополнительное). «Безразличный» резонанс.

Рассмотрим схему резонанса токов (аналогичную схеме 3).

В общем случае резонанс токов наступает при равной мнимой части проводимости ветвей.

То есть

Отсюда

В этом случае условие резонанса достигается при =_рез..

Но при L2/C2=RS² (=RS) возникает неопределённость

Физически это означает, что резонанс получается при любой частоте.

Проверьте этот вывод.

Выберем значения элементов L2/C2=RS=673 Ома.

В результате характерный вид ФЧХ выродится практически в прямую линию, а ток источника будет практически нулевым, хотя без учёта реактивных элементов он должен быть вдвое больше.

Аналогичный результат получается и при резонансе напряжений.

В этой схеме специально изменим значения элементов, чтобы отличить её от предыдущей.

Здесь нагрузочные резисторы RS размещаются параллельно реактивным элементам. L/C=R1=R2= 334 Ома.

2. Аналоговое моделирование резонансных электрических цепей в лаборатории.

Аналоговое моделирование электрических цепей проводится на тех же панелях и с применением того же оборудования, как и в лабораторной работе 1 «Линейные электрические цепи с гармоническими сигналами».

Для записи результатов предлагается использовать таблички приведённые приложении «Рабочая тетрадь»

Задание 2-1. Последовательный контур.

Соберите схему 1, пользуясь компонентами с обозначениями R2, L2, C2.

На первый луч осциллографа выведите сигнал источника, а на второй луч – сигнал падения напряжения на резисторе (потенциал узла 1). Оплётки кабелей (по крайней мере, одного) должны быть подключены к узлу «земля».

Установите на генераторе напряжение 1-2 В и частоту, близкую к резонансной. Выведите осциллограф в положение Autoset и попробуйте измерить разность фаз между сигналами, аналогично методике, используемой в работе 1.

Не меняя настроек осциллографа, плавно изменяйте частоту генератора с тем, чтобы добиться нулевой разности фаз и максимального уровня сигнала узла 1. Определите при этом частоту и занесите её в журнал, как резонансную.

Найдите с использованием той же методики измерений границы полосы пропускания.

Оцените значение добротности Q и характеристического сопротивления , исходя из полученных данных.

Если у Вас имеются распечатанные АЧХ, то можете нанести экспериментально полученные значения напряжения в узле 1 на этот график.