- •Цель работы
- •Задание на подготовку к проведению лабораторной работы
- •Последовательный колебательный (резонансный) контур (рис.2.1, а)
- •Параллельный колебательный (резонансный) контур (рис.2.2, а)
- •Контрольные вопросы
- •Описание лабораторной установки
- •Задание на лабораторную работу
- •Порядок выполнения работы
- •1. Порядок выполнения 1 пункта задания.
- •Порядок выполнения 2 пункта задания.
- •3. Порядок выполнения 3 пункта задания.
Порядок выполнения 2 пункта задания.
Экспериментальное снятие характеристик последовательного и параллельного контуров
2.1. Подготовить многофункциональный осциллограф к работе в двухканальном режиме (выполняется под руководством преподавателя): установить органы управления каналами Х и Y осциллографа в начальное положение (параметры канала развертки сигнала и синхронизации – в положение, обеспечивающее устойчивое наблюдение гармонического сигнала; внешние делители напряжения установить в положение 1:1).
Собрать, используя плату «линейные цепи и контура», комплект соединительных проводов, схему последовательного колебательного контура (рис. 2.6):
снять все перемычки;
выход встроенного генератора нижних частот (далее ГНЧ) подсоединить к К5, а корпусной провод к К7;
вход канала Х подключить к К5, а корпусной провод к К7;
вход канала Y подключить к К8 , а корпусной провод к К7
мультимер, подготовленный для измерения малых переменных напряжений подключить к К7, К8
На встроенном ГНЧ включить режим генерирования гармонического сигнала. С помощью органов управления генератором (амплитуда, частота. Переключатель диапазонов), а также каналами осциллографа (входные встроенные делители, множитель разверток, уровень запуска, вид синхронизации) добиться устойчиво наблюдения сигналов по обоим каналам.
Изменяя частоту сигнала в сторону увеличения, убедиться, что в последовательном контуре наблюдается резонанс напряжений.
С помощью ручки «установка частоты» (при необходимости использовать переключатель диапазонов) установить такое значение, при котором и по показаниям мультимера, и по показаниям канала Х осциллографа наблюдается резонанс напряжения. По экрану осциллографа измерить частоту входного сигнала, а также амплитуду напряжения на емкости. Сравнить полученные значения с показаниями мультимера. Данные занести в центральную графу табл.2.3.
UРЕЗ(осцилл) = В; UРЕЗ (м-мер) = В.
Таблица 2.3
-
Последовательный колебательный контур
Частота сигнала, f(Гц)
f0 =
Относительная амплитуда Um/UРЕЗ сигнала, (В)
0,7
0,8
0,9
1
0,9
0,8
0,7
Разность фаз сигналов Δφ
Δφ= 0
Уменьшая частоту входного сигнала добиться уменьшения амплитуды напряжения на емкости до уровня 0,9 от максимального, при этом амплитуда входного сигнала должна поддерживаться постоянной.
измерить по экрану осциллографа частоту сигнала;
измерить разность фаз путем сравнения сигналов по каналам;
данные занести в табл.2.3;
повторить измерения для указанных в таблице относительных амплитуд сигналов на емкости.
Построить экспериментально полученные графики АЧХ и ФЧХ последовательного колебательного контура.
По результатам эксперимента определить:
значение характеристического сопротивление контура;
добротности контура;
полосы пропускания контура.
Сделать выводы по результатам эксперимента.
Собрать, используя плату «линейные цепи и контура», комплект соединительных проводов, схему параллельного колебательного контура (рис. 2.8):
установить перемычку в положение К7 – К3, перемычки другие снять;
выход встроенного генератора нижних частот подсоединить к Г5, а корпусной провод к К8;
вход канала Х подключить кК3, а корпусной провод к К8;
вход канала Y подключить к К5 , а корпусной провод к К8.
мультимер, подготовленный для измерения малых переменных токов подключить между К7 и К8.
Рис. 2.8. Схема исследования параллельного колебательного контура.
На встроенном ГНЧ включить режим генерирования гармонического сигнала. С помощью органов управления генератором (амплитуда, частота, переключатель диапазонов), а также каналами осциллографа (входные встроенные делители, множитель разверток, уровень запуска, вид синхронизации) добиться устойчиво наблюдения сигналов по обоим каналам.
Изменяя частоту сигнала в сторону увеличения, убедиться по показаниям мкльтимера, что в параллельном колебательном контуре наблюдается резонанс токов.
С помощью ручки «установка частоты» (при необходимости использовать переключатель диапазонов) установить такое значение частоты сигнала, при котором и по показаниям мультимера в контуре наблюдается резонанс токов. По экрану осциллографа измерить частоту входного сигнала. Данные занести в центральную графу табл.2.4.
IРЕЗ (м-мер) = мА.
Таблица 2.4
-
Последовательный колебательный контур
Частота сигнала, f(Гц)
f0 =
Относительная величина тока I/IРЕЗ сигнала, (мА)
0,7
0,8
0,9
1
0,9
0,8
0,7
Разность фаз сигналов Δφ
Δφ= 0
Уменьшая частоту входного сигнала добиться уменьшения тока в контуре до уровня 0,9 от максимального, при этом амплитуда входного сигнала должна поддерживаться постоянной.
измерить по экрану осциллографа частоту сигнала;
измерить разность фаз путем сравнения сигналов по каналам;
данные занести в табл.2.4;
повторить измерения для указанных в таблице относительных значений тока в контуре.
2..15 Построить экспериментально полученные графики АЧХ и ФЧХ параллельного колебательного контура.
По результатам эксперимента определить:
значение характеристического сопротивление контура;
добротности контура;
полосы пропускания контура.
Сделать выводы по результатам эксперимента.
