2. Программа работы

1. Исследовать переходные процессы в LC цепи (рис. 5) в апериодическом режиме

а) R_г=110 Ом, R₁=0 Ом, R₂=330 Ом, L=500 мкГн, С=0,022 мкФ;

б) R_г=110 Ом, R₁=220 Ом, L=500 мкГ, С=0,022 мкФ.

Н а вход схемы подать импульсное напряжение прямоугольной формы с выхода генератора. Амплитуда напряжения Um=5 В, частота следования импульсов F=10кГц. Просмотреть и зарисовать временные диаграммы Е_г(t) и напряжений на элементах цепи.

2

Рис. 5. RLC-цепь

. Исследовать переходные процессы в RLC-цепи в режиме затухающих колебаний:

а) Rг=110 Ом, R₁=0, R₂=0, L=500 мкГн, С=0,022 мкФ.

б) Rг=110 Ом, R₁=0, R₂=0, L=1000 мкГн, С=0,022 мкФ.

Просмотреть и зарисовать временные диаграммы входного напряжения Е_г(t) и напряжений на элементах R₂, L и С схемы.

3. Произвести компьютерное моделирование переходных процессов в RLC цепи в апериодическом и колебательном режимах (параметры цепи выбрать такие же, как в пп. 1, 2). Моделирование проводить с помощью программы «MC-7». Сравнить результаты эксперимента и компьютерного моделирования.

Моделирование проводить с помощью программы «MC-7». Для этого создайте принципиальную схему исследуемой цепи: File-New-Shematic ,используя рис.5 и 6.

Подключите к схеме генератор импульсов. В диалоговом окне “Pulse Sourse” задайте параметры генератора PART=E, Model=Pulse (выберите из окна “Voltage vs. Time”).

Задайте параметры импульсов, вырабатываемых генерато-ром:Vzero=0, Vone=5, P1=100N, P2=110N, P3=40000N, P4=40010N, P5=80u.

Запустите программу анализа схем Analis. Выберите режим анализа переходных процессов Transistens. Установите время анализа Time Range=80u ( 80мксек). Установите символ ( v ) в окне “Auto Scale Ranges”. Эта процедура облегчит выбор масштабов по координатным осям V , t. Выберите номера точек для анализа - V(1), V(4).Запустите программу на исполнение нажатием кнопки RUN. При выдаче сообщения об ошибке (например, неправильная установка параметров генератора), программа выделит цветом предполагаемое место ошибки. После устранения запустите программу еще раз. Зарисуйте полученные временные диаграммы.

Проведите моделирование с другими параметрами исследуемой схемы в соответствии с п.1,б и п.2. а,б.

Сравнить результаты эксперимента и компьютерного моделирования.

Рис.6. Диалоговое окно программы «МС-7» в режиме анализа переходных процессов в RLC цепи.

Контрольные вопросы

1. Какие электрические цепи являются цепями второго порядка?

2. Приведите пример электрической цепи второго порядка с нулевыми начальными условиями для L и C элементов.

3. Приведите пример электрической цепи второго порядка с ненулевыми начальными условиями: а) для индуктивности, б) для емкости.

4. Запишите дифференциальное уравнение для R, L, C цепи.

5. Что такое характеристическое уравнение и какой вид оно имеет для цепи второго порядка?

6. Какие значения могут иметь корни характеристического уравнения для цепи второго порядка?

7. Как выглядит решение дифференциального уравнения для электрической цепи второго порядка в случаях: а) апериодического переходного процесса; б) колебательного переходного процесса?

8. Что такое добротность LC–контура и как она влияет на характер переходного процесса?

9. Что такое декремент затухания, что он характеризует, от чего зависит?