Файл: Лабораторно-практические занятия.pdf

Лабораторно-практическое занятие 12

Тема: Четырехполюсники

Содержание работы

Расчеты: расчет параметров четырехполюсников (типа A, Z, Y, H)

Эксперимент: экспериментальное определение коэффициентов четырехполюсника

Контрольные вопросы

1.Перечислите типы параметров четырехполюсников.

2.Какие эквивалентные схемы применяются для замещения четырехполюсников?

3.Какие типы параметров целесообразно применять для описания четырехполюсников, включенных последовательно, параллельно, каскадно?

4.Определите условия взаимности и симметрии для различных типов параметров.

5.Какие типы параметров определены для 2n– полюсников при n>2?

Домашняя подготовка

1. Для схемы рис. 11.1 в соответствии с вариантом записать уравнения типа A четырехполюсника и получить аналитические выражения для его коэффициентов. Рассчитать параметры четырехполюсника при частоте входного напряжения 10 кГц.

Рис. 11.1 – Схемы четырехполюсников (слева – для четного варианта, справа – для нечетного): R1=1 кОм, R2=2 кОм,

С=5.6 нФ.

2.Для четырехполюсника рис. 11.1 (в соответствии с вариантом) нарисовать измерительную цепь, предусмотрев в ней источник синусоидального напряжения и измерительные приборы, для определения параметров A11 и A21 четырехполюсника (модули напряжений измерять вольтметром, а разность фаз – осциллографом).

3.Аналогично п. 2 нарисовать измерительную цепь для определения параметров A12 и A22 четырехполюсника.

Рабочее задание

1.Собрать четырехполюсник и произвести измерения для определения параметров A11 и A21 при частоте генератора 10 кГц и амплитуде 5 В.

2.Собрать схему и произвести измерения для определения параметров

A12 и A22 четырехполюсника при частоте генератора 10 кГц и амплитуде 5 В.

3.По полученным экспериментальным данным рассчитать А-параметры четырехполюсника. Результаты представить в виде таблицы:

Литература

Теоретические основы электротехники. Т. 1. Основы теории цепей.

Под ред. П.А. Ионкина, М.: Высш. шк. -1976. (§11.1-11.5, 11.8)

Лабораторно-практическое занятие 13

Тема: Частотные характеристики

Содержание работы

Расчеты: расчет передаточных функций, построение АЧХ и ФЧХ

Эксперимент: экспериментальное определение частотной характеристики пассивной цепи

Контрольные вопросы

1.Дайте определение передаточной функции, АЧХ, ФЧХ.

2.Дайте определение явлению резонанса.

3.Каким образом можно определить резонансные частоты цепи?

Домашняя подготовка

1. Для схем четырехполюсников рис. 13 получить аналитические выражения комплексных передаточных функций.

Рассчитать и построить АЧХ и ФЧХ схем.

Рабочее задание

1.Нарисовать и собрать электрическую цепь рис. 13.а (четный вариант), 13.в (нечетный вариант), подключив к входу цепи генератор синусоидального напряжения с амплитудой 5 В. Подключить к цепи

осциллограф для измерения входного напряжения (первый канал) и выходного напряжения (второй канал).

2.Изменяя частоту генератора, измерить амплитуды напряжений и сдвиг

фаз между ними, приняв начальную фазу входного напряжения равной нулю. Результаты представить в виде таблицы (f0 =2π τ –1 ).

3.Нанести экспериментально полученные точки АЧХ и ФЧХ на теоретически построенные зависимости.

4.Собрать электрическую цепь рис. 13.б (четный вариант), 13.г (нечетный вариант), подключив к входу цепи генератор синусоидального напряжения с амплитудой 5 В.

5.Произвести необходимые измерения для получения экспериментальной АЧХ цепи. Данные представить в виде таблицы аналогичной таблице 4.1. Нанести результат на теоретически полученную характеристику.

Литература

Теоретические основы электротехники. Т. 1. Основы теории цепей.

Под ред. П.А. Ионкина, М.: Высш. шк. -1976. (§14.1-14.3)

Лабораторно-практическое занятие 14

Тема: Частотные характеристики

Содержание работы

Расчеты: расчет передаточных функций, построение АЧХ и ФЧХ

Эксперимент: экспериментальное определение частотной характеристики пассивной цепи

Контрольные вопросы

1.Дайте определение передаточной функции, АЧХ, ФЧХ.

2.Дайте определение явлению резонанса.

3.Определите понятие «добротность» резонансного контура.

4.Укажите особенности вычисления ФЧХ для цепей второго порядка.

Домашняя подготовка

1.Получить аналитическое выражение для комплексной передаточной функции RLC цепи – рис. 14.а.

2.Построить АЧХ и ФЧХ фильтра для двух значений сопротивления R: 1 кОм и 10 кОм (частотные характеристики при разных величинах R совместить на одном графике). Определить резонансную линейную частоту и добротность контура для двух значений сопротивления R.

Рис. 14.

L=31 мГн, С=5.6 нФ

Рабочее задание

1.Нарисовать и собрать электрическую цепь рис. 14.а при R=1 кОм, подключив к входу фильтра генератор синусоидального напряжения с амплитудой 5 В.

2.Подключить к цепи осциллограф для измерения входного напряжения (первый канал) и выходного напряжения (второй канал). Экспериментально определить резонансную частоту фильтра f0.

3.Измерить амплитуды напряжений и сдвиг фаз между ними, приняв начальную фазу входного напряжения равной нулю. Результаты представить в виде таблицы.

4.Нанести экспериментально полученные точки АЧХ и ФЧХ на теоретически построенные зависимости. По экспериментальным данным определить добротность.

5.Повторить пп. 1–4 для R=10 кОм.

6.Нарисовать и собрать электрическую цепь рис. 14.б для нечетного и рис. 15.в – для четного вариантов при R=1 кОм. К входу цепи подключить генератор синусоидальных колебаний с амплитудой 5 В.

7.Произвести необходимые измерения для получения экспериментальной АЧХ фильтра, данные представить в виде таблицы. Нанести экспериментальные точки на теоретически полученные характеристики.

8.Построить модель цепи рис. 14.г в программе Design Center. Рассчитать частотные характеристики цепи. Сравнить результат с полученными ранее.

Литература

Теоретические основы электротехники. Т. 1. Основы теории цепей.

Под ред. П.А. Ионкина, М.: Высш. шк. -1976. (§14.1-14.3)