Ryby_otchetov_po_laboratornym_TOE_YuUrGU (1)

+j
K2 ( f )
0,0
-0,2
-0,4
-0,6
-0,8
-1,0	+1
-0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 K1 ( f )

Рис. 4

Работу выполнил:___________________________________

Работу принял: _______________________________________

Отчет по лабораторной работе № 16 «Интегрирующие четырехполюсники»

Схема исследуемой цепи представлена на рис. 1.

U1	ϕ	U2	1	R	2

u1 (t ) 01	02	C	V	u2 (t )
	V1		2
	′		2′
	1

Рис. 1

Входное напряжение U1 =8 В, емкость конденсатора С = ____ мкФ.

Частотные характеристики

Расчет АЧХ четырехполюсника выполнен по экспериментальным данным табл. 1П. Результаты расчета АЧХ четырехполюсника K( f ) =U2 ( f )U1 ( f )

и экспериментальная зависимость α( f ) для трех значений собственных час-

тот представлены в табл. 1.						характеристик K0 ( f ) = f0 /(2πf ) и
	Результаты	расчета		частотных
α0 ( f ) = e− j90°		идеального четырехполюсника представлены в табл. 1.
										Таблица 1
	f , Гц		100	150	200	250	300	350	400	450	500

ДляR01 = _____ Ом, f01 =_____ Гц

K

α, град

K01 = f01 2πf

R02 = _____ Ом, f02 =_____ Гц

K

α, град

K02	= f02	2πf
			R03 = _____ Ом, f03 =_____ Гц
	K
	α, град
K03	= f03	2πf
α0 , град							−90o

На рис. 2 построены графики АЧХ исследуемого и идеального четырехполюсника для трех значений собственной частоты.

1,0	K
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
																f
0,0
100		150		200		250		300		350		400		450		Гц

Рис. 2

На рис. 3 построены графики ФЧХ исследуемого и идеального четырехполюсника для трех значений собственной частоты.

град
		45
			°
		50
		55
		60
		65
		70
		75
		80
		85
		90
		95
100				150		200		250		300		350		400		450		Гц

Рис. 3

Выходное напряжение

Входное напряжение u1 (t ) в форме знакопеременных импульсов прямо-

угольной формы частотой fН =100 Гц и амплитудой Um = 8 В представлено усеченным рядом Фурье. Комплексные амплитуды гармоник:

U&1(1)m = 4Uπm =______ В; U&1(3)m = 43Uπm =________В; U&1(5)m = 45Uπm =________В.

Расчет функции выходного напряжения проведен в табл.2.

Таблица 2

Час-

АФХ

Комплексная ампли-

Мгновенное значение

тота

4-х полюсника

туда выходного сигна-

(k )

f , Гц

K

(k )

= K

(k )

e

jα( k )

& (k )

& (k )

(k )

, В

u2

(t) , В

ла U 2m

=U1m K

Для f01 =_____ Гц

100

300

500

Для f03 =_____ Гц

100

300

500

Мгновенное значение u2 (t) = u2(1) (t) +u2(3) (t) +u2(5) (t)

Для f01 u2 (t) =

Для f03 u2 (t) =

Примечание: при расчетах для

f03

принять α03 = −90o.

Результаты расчета u2 (t ) с шагом ∆t =1 мс представлены в табл. 3.

Таблица 3

t , мс

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

u2

f01

u2

f03

На

рис. 4

построен

график входного u1 (t )

напряжения четырехполюсни-

ка. На рис. 4 также построены экспериментальный и расчетный графики выходного u2 (t ) для собственных частот f01 и f03 .

Вu

6,0

4,0
2,0
0,0
°2,0
°4,0
°6,0
°8,0										t
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	мс

Рис. 4

Выводы по расчету:_____________________________________________

________________________________________________________________

Работу выполнил: ______________________________________

Работу принял: ________________________________________

Отчет по лабораторной работе № 17 «Цепь с распределенными параметрами»

Электрическая схема модели цепи представлена на рис. 1.

R	10	L	9	1	L	0
uвх u		C	2C	2C		C u2	Z	C
1

Рис. 1 Длина линии l = 10 км. Частота f =____ Гц.

Погонные параметры линии L0 =0,25 мГнкм, C0 =0,09 мкФкм. Волновое сопротивление ZC = __ Ом. Коэффициент фазы β = 2πf L0C0 =_____

рад/км. Длина волны λ = 2πβ =____ км.

Режим короткого замыкания								R = 30 Ом		10
Входное напряжение U&вх						=Uвх =____ В.
										I&1
Входное сопротивление линии ( x′=l )
Z вх	= jZC tg 2πl =					=	Ом.	U&вх	U&1	Zвх
			λ
Ток	I& =		U&вх	=		=	А.
	1	R + Zвх						Рис. 2
Из уравнения линии в режиме короткого замыкания (U&2 = 0 ) ток
I&2 =	I&		=	=	А.
	1
	cosβl

Распределение действующих значений напряжения при расчете x′ от конца линии

Uкз(x') =ZC I2			2π			или Uкз(x') =	В.
		sin	λ	x′

Результаты расчета Uкз(x') и экспериментальные данные внесены в табл. 1. На рис. 3 показаны расчетная и экспериментальная зависимости Uкз(x') .

Таблица 1

x′, км	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9 10

Расчет Uкз (x′), В

Экспер. Uкз (x′), В

B U

												x'
0		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	км
Режим холостого хода						Рис. 3

Напряжение в конце линии U20 =_____ В взято из табл. 1П.							x′ от
Распределение действующих значений напряжения при расчете
конца линии: Uхх (x′)=U20		cos	2π x′			или U xx (x') =	В.
			λ

Результаты расчета Uxx (x') и экспериментальные данные внесены в табл. 2. На рис. 4 показаны расчетная и экспериментальная зависимости Uxx (x') .

Таблица 2

x′, км	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Расчет Uхх (x′), В
Экспер. Uхх (x′), В

На рис. 4 показаны расчетная и экспериментальная зависимости Uxx (x') .

B U

												x'
0		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	км

Рис. 4

Натуральный режим

Напряжение в конце линии U20 =_____ В взято из табл. 1П.

В натуральном режиме Uнр(x') =U20 . Результаты расчета Uнр (x′) и экспериментальные данные Uнр (x′) внесены в табл. 3.

Таблица 3

x′, км		0			1		2			3	4	5	6	7		8	9		10
Расчет Uнр (x′), В
Экспер. Uнр (x′), В
Режим холостого хода четверть волновой линии
Напряжение в конце линии U20 =_____ В взято из табл. 1П.																		x′ от
Распределение действующих значений напряжения при расчете
конца линии:
Uλ 4 (x′) =U20			cos		2π x′				или Uλ 4 (x′)=								В.
				λ
Результаты расчета			Uλ 4 (x′)				и		экспериментальные данные Uλ 4 (x′) вне-
сены в табл. 4.																	Таблица 4
x′, км		0			1		2	3			4	5	6	7		8	9	10
Расчет Uλ 4 (x′), В
Экспер. Uλ 4 (x′),

В

На рис. 5 показаны расчетная и экспериментальная зависимости Uλ 4 (x′).

B U

												x'
0		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	км

Рис. 5

Работу выполнил: __________________________

Работу принял: ____________________________

Отчет по лабораторной работе №18 «Линия как устройство для передачи информации»

Схема электрической цепи представлена на рис. 1.

10 L

C

u1

Длина линии l = 10 км. Погонные параметры линии L0

Волновое сопротивление ZC = Коэффициент фазы β( f ) = 2πf

9	1	L	0
2C	2C		C u2	ZC

Рис. 1

=0,25 мГнкм, C0 =0,09 мкФкм. L0 C0 = ________ Ом.

L0C0 =____________рад/км.

Частотная характеристика

Длинная линия может быть заменена четырехполюсником с А- параметрами:

A( f ) = cos(β( f )l) =________________;

B( f ) = jZC sin(β( f )l) =___________________ Ом;

Комплексная передаточная функция по напряжению для четырехполюсника:

	KU ( f ) =		1				= K( f )e jα( f ) ;
			A( f ) + B( f )		R
KU (500) =				; KU (1000) =					;
KU (1500) =				; KU (2000) =					;
KU (2500) =
АЧХ и ФЧХ четырехполюсника представлены в табл. 1.									Таблица 1
f , Гц		500		1000			1500	2000	2500
				R = 50 Ом
Расчет αU , град
Расчет KU
Эксперимент KU
				R =10 Ом
Расчет αU , град
Расчет KU
Эксперимент KU

49

Выходное напряжение

Входное напряжение u1 (t ) в форме знакопеременных импульсов прямоугольной формы частотой f =500 Гц и амплитудой Um = 5 В представлено усеченным рядом Фурье. Комплексные амплитуды гармоник:

&

(1)

4Um

&

(3)

4Um

&

(5)

4Um

U1m =

π

=______ В; U1m

=

3π

=________В; U1m

=

5π

=________В.

Расчет функции выходного напряжения проведен в табл.2.

Таблица 2

Час-

АФХ

Комплексная ампли-

Мгновенное значение

тота

4-х полюсника

туда выходного сигна-

(k )

f , Гц

K

(k )

= K

(k )

e

jα( k )

&

(k )

& (k )

(k )

, В

u2

(t) , В

ла U 2m

=U1m K

R = 50 Ом

500

1500

2500

R =10 Ом

500

1500

2500

Мгновенное значение u2 (t) = u2(1) (t) +u2(3) (t) +u2(5) (t)

Для R = 50 Ом: u2 (t) =

Для R =10 Ом: u2 (t) =

		Результаты расчета u2 (t ) с шагом ∆t =0,2 мс представлены в табл. 3.
												Таблица 3
t , мс			0	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2	1,4	1,6	1,8		2
u2		R =50
u2		R=10

На рис. 4, 5 построены экспериментальные и расчетные графики выходного напряжения u2 (t ) для сопротивлений нагрузки 10 и 50 Ом, соответст-

венно. На этих рисунках также показаны графики u1 (t ).

50