Программа домашней подготовки к выполнению работы
1. По учебным пособиям и конспекту лекций изучить тему «Последовательный колебательный контур» [1, § 3.2; 2, § 4.2].
2. Заготовить бланк протокола с необходимыми схемами, таблицами и формулами для расчета параметров (табл. 8.1 – 8.3).
Контрольные вопросы
1. Каково математическое условие фазового резонанса?
2. Как определяются разностная частота, характеристическое сопротивление, добротность, затухание контура?
3. Какой вид имеют АЧХ и ФЧХ входного сопротивления и нормированная кривая тока последовательного колебательного контура?
4. Какие виды расстроек характеризуют колебательный контур?
5. Что называют полосой пропускания контура?
6. Как влияет добротность контура на его избирательные свойства?
7. Как по виду построенных АЧХ определить, какая из них соответствует конденсатору C1 с большей емкостью?
8. Почему последовательные контуры рекомендуется питать от источника с малым внутренним сопротивлением?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9
Исследование параллельного колебательного контура
Цели работы. 1. Произвести экспериментальное исследование час-тотных характеристик параллельного колебательного контура.
2. Изучить влияние нагрузки на характеристики контура.
Объект и средства исследования
Схема лабораторной установки приведена в описании лабораторной работы № 8. Питание контура производится от генератора синусоидальных сигналов, необходимые измерения осуществляются электронным вольтметром, миллиамперметром в ветви катушки и двухлучевым осциллографом.
Рабочее задание
1. Собрать на стенде параллельный колебательный контур, для чего тумблер Т1 установить в верхнее положение и включить согласно схеме миллиамперметр (рис. 9.1). Подключить генератор к входным зажимам контура – гнезда Г1–Г2, причем нулевой зажим генератора подключить к гнезду Г2. Для удобства измерений рекомендуется воспользоваться универсальной панелью.
2. Установить Uвх = 3 В (подключив ко входу цепи электронный вольтметр, как показано на рис. 9.1), а ручку регулировки конденсатора переменной емкости С1 – в крайнее правое положение. Изменяя частоту генератора (сначала ручкой грубой регулировки, а затем плавной), добиться резонанса по условию минимума напряжения на резисторе R1. Подключить канал I осциллографа ко входу цепи, а канал II – к резистору R1 (наблюдается кривая тока в неразветвленной части цепи) и убедиться в существовании резонанса (на экране осциллографа кривые uвх и uR1 должны совпадать по фазе).
Рис. 9.1
3. При резонансе установить вновь Uвх = 3 В, измерить напряжения Uк и UR1 (см. п.1 методических указаний к работе), а также ток в ветви с катушкой Iк, и результаты занести в табл. 9.1.
Т а б л и ц а 9.1
К определению параметров контура
|
Измерено |
Вычислено | ||||||||||||
|
Uвх |
R1 |
f0 |
UR1 |
Uк |
Iк |
I1 |
IC1 |
Q |
|
Rэ |
C1 |
Lк |
Rк |
|
В |
Ом |
Гц |
В |
В |
мА |
мА |
мА |
– |
Ом |
Ом |
мкФ |
мГн |
Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. По результатам опыта вычислить основные параметры контура (добротность, характеристическое сопротивление, входное сопротивление контура при резонансе Rэ) и заполнить табл. 9.1. Построить векторную диаграмму.
5. Снять амплитудно-частотную характеристику контура Uк(f) по схеме рис. 9.1 в диапазоне частот, на границах которого напряжение на контуре снижается до 0.1Uк0 (Uк0 – значение напряжения на контуре при резонансе). В полученном диапазоне частот произвести измерения для 8...10 точек, причем в пределах полосы пропускания шаг измерения частоты лучше взять меньшим, чем за ее пределами. При проведении опыта напряжение на входе цепи поддерживать постоянным. Результаты измерений занести в табл. 9.2.
Т а б л и ц а 9.2