3.1.1. Зависимости модуля и угла комплексного входного сопротивления от частоты

и . (3.6)

а б

Рис. 3.3. Графики модуля и угла входного сопротивления

На рис. 3.3 представлены частотные характеристики модуля и угла входного сопротивления контура, рассчитанные по формулам (3.6) для различных значений добротности - Q. На графиках видно, что входное сопротивление достигает минимального значения при резонансной частоте и максимальное значение при частотах и . Характер входного сопротивления в диапазоне частот является емкостным, а в диапазоне - индуктивным.

а б

Рис. 3.4. Графики действующего значения входного тока и фазы тока

3.1.2. Зависимости действующего значения входного тока и его фазы от частоты

и . (3.7)

На рис. 3.4 показаны зависимости действующего значения входного тока и его фазы от частоты, рассчитанные по формулам (3.7) для различных значений добротности - Q. Как видно из графиков, ток достигает своего максимального значения при резонансной частоте и нулевого значения при частоте, равной нулю и бесконечности.

а б

Рис. 3.5 ЛАЧХ и ФЧХ для напряжения на ёмкости

3.1. 3. Ачх и фчх для напряжения на ёмкости

и . (3.8)

На рис. 3.5 показаны ЛАЧХ – 20lgK_C(ω) и ФЧХ - φ_KC(ω). В качестве выходного напряжения зададим напряжение на емкости. Характеристики построены по формулам (3.8). Выходное напряжение и, следовательно, ЛАЧХ достигают своего максимального значения при резонансе. Максимумы характеристики при резонансной частоте не совпадают и тем больше, чем ниже добротность Q (рис.3.5,а).

Характеристики (6) – (8) удобно строить в зависимости от относительной частоты . В (3.6) – (3.8) учитывая характеристическое сопротивление - и добротность – Q, а также

,

получим

и ; (3.9)

и ; (3.10)

и . (3.11)

Величину называют обобщённой расстройкой. Для резонансного режима величина . Частотные характеристики чаще строят в функции частоты или - , реже от расстройки - .

С целью оценки уровня искажения сигналов для колебательного контура используют понятие полосы пропускания (П). Полосой пропускания контура называют диапазон частот, в котором АЧХ уменьшается не более чем в раз по сравнению с ее значением при резонансной частоте, что соответствует на ЛАЧХ уменьшению характеристики на –3 дБ (рис. 3.5,а). Полоса пропускания контура , где и - граничные частоты полосы пропускания.

2. Программа подготовки к работе

При подготовке к лабораторной работе каждый студент должен изучить разделы курса ОТЭЦ [1], § 5.1…5.6, ответить на вопросы заданного варианта. и результаты занести в соответствующие графы таблиц 3.2 и 3.3.

Исходные данные к расчетам и опытам приведены в табл. 3.1. Для всех вариантов:

U₁= 2 B - действующее значение входного напряжения;

L_K = 15 мГн - индуктивность катушки;

R_K = 12 Ом - активное сопротивление катушки.

Таблица 3. 1

№п/п		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Вариант расчёта		1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3
R1	Ом	50			100			150			50			100
C	мкФ	0.033			0.01			0.022			0.01			0.022

Продолжение таблицы 3. 1

№п/п		16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Вариант расчёта		1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3
R1	Ом	150			50			100			150			50
C	мкФ	0.033			0.022			0.033			0.01			0.022

Рис. 3.6. Схема для расчёта резонанса напряжений

Таблица 3.2

	f0	ω0	Q	r	fГ1	fГ2
	кГц	рад/с	-	Ом	кГц	кГц
Расчет
Опыт

Таблица3.3

f	w	I	ZBX	UR	UL	UC	KC	KC	φKC	20lg KC
кГц	(рад/с)	В	Ом	В	А	В	-	-	град
1.0
f0= ____	ω0= _____
1.5