Исследование характеристик одиночных и связанных колебательных контуров

Министерство образования Российской Федерации

Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого

Кафедра Радиосистем

Исследование характеристик одиночных колебательных контуров.

Лабораторная работа по дисциплине

Радиотехнические цепи и сигналы

Цель работы: изучение частотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) и параметров последовательного и параллельного колебательных контуров.

Схемы установки:

Рисунок 1- Параллельный колебательный контур

Параметры параллельного контура:

R1=1 кОм;

С1=10 nF;

f0=50 кГц.

Рисунок 2- Последовательный колебательный контур

Параметры последовательного колебательного контура:

R1=10 Ом;

C1=10 nF;

fo=50 кГц

Расчетные формулы:

=0,101 Гн

где

f = 50 кГц

С=10 нФ;

Выполнение работы:

Сняли АЧХ и ФЧХ обоих контуров при четырёх значениях Rdob:

Rdob=1 кOм;

Rdob=100 Ом;

Rdob=10 Ом;

Rdob= (для параллельного контура);

Rdob=0 (для последовательного контура).

Смотри рисунки 3-10.

Рисунок 3 АЧХ, ФЧХ последовательного колебательного контура при Rдоп=1кОм

Рисунок 4 АЧХ,ФЧХ последовательного колебательного контура при Rдоп=100 Ом

Рисунок 5 АЧХ,ФЧХ последовательного колебательного контура при Rдоп=10 Ом

Рисунок 6 АЧХ,ФЧХ последовательного колебательного контура при Rдоп=

Рисунок 7 АЧХ,ФЧХ параллельного колебательного контура при Rдоп= 1кОм

Рисунок 8 АЧХ,ФЧХ параллельного колебательного контура при Rдоп= 100 Ом

Рисунок 9 АЧХ,ФЧХ параллельного колебательного контура при Rдоп= 10 Ом

Рисунок 10 АЧХ,ФЧХ параллельного колебательного контура при Rдоп= 0 Ом

Рассчитали по полученным данным параметры контуров: ?f0,707, Q, с, Rэо, фк. Результаты смиотри в таблице 1

Таблица1 Результаты измерений и расчетов

Вывод: Таким образом, мы изучили и сняли частотные характеристики (АЧХ и ФЧХ) и параметры последовательного и параллельного колебательных контуров. Из полученных данных следует, что ширина полосы пропускания последовательного колебательного контура растет с увеличением добавочного сопротивления, а ширина полосы пропускания параллельного колебательного контура уменьшается с увеличением добавочного сопротивления. Можно заметить, что добротность последовательного колебательного контура стремиться к максимальному значению при уменьшении нагрузочного сопротивления, а для параллельного колебательного контура наблюдается обратная зависимость.

Исследование характеристик системы двух связанных колебательных контуров.

Лабораторная работа по дисциплине

РТЦиС

Цель работы : изучение частотных характеристик (АЧХ и ФЧХ) в системе двух связанных колебательных контуров.

Схемы установки:

Рис.1. Система двух связанных колебательных контуров

Параметры контура:

R1=100 Ом;

R2=10 Ом:

C1= С3=10 nF;

С2=400 nF: - элемент связи между контурами

fo=50 кГц.

Расчетные формулы:

=1.01 мГн

где

f = 50 кГц

С=10 нФ;

Выполнение работы:

1. Собрали схему изображенную на рисунке 1.

2. Отградуировали шкалу изменения величины связи С2 в значениях фактора связи А.

3. Построили градуировочную таблицу зависимости А=f(C2).

Таблица 1 - Зависимость фактора связи А от емкости связи С2.

Где:

Найденное значение С2 при А=1 занесли в таблицу, при этом максимальное значение АЧХ приняли равным за 1. Построили градуировочный график А=f (C2) (Рис.2).

Рисунок 2 - Градуировочный график зависимости А от С2

4. Исследовали АЧХ, ФЧХ и полосу пропускания системы связанных контуров в зависимости от фактора связи А (А=0,3; 1; 2).

Рисунок.3 - АЧХ и ФЧХ при А=0,3.

Рисунок 4 - АЧХ и ФЧХ при А=1

Рисунок 5 - АЧХ и ФЧХ при А=2

По графикам определили полосу пропускания и h(A) - отношение полосы пропускания системы к полосе пропускания одиночного контура, результаты занесли в таблицу 2.

Таблица 2 - Результаты измерений и расчетов

Рассчитали и построили график зависимости h(A) - отношение полосы пропускания системы к полосе пропускания одиночного контура.(Рисунок 6), где

Нанесли на графике точки, полученные экспериментально(таблица 2).

Рисунок 6 - Зависимость h(A).

Вывод: При факторе связи А меньшем 1 АЧХ имеет одногорбый характер, а при А большем 1 наблюдается появление двугорбости АЧХ. Таким образом, системой связанных контуров можно обеспечить полосу пропускания более широкую чем одиночным контуром. При А=2,41 полоса пропускания становится предельной, т.е. провал двугорбой частотной характеристики становится меньше уровня 0.707.