федеральное агенство по образованию
российской федерации
Орловский Государственный
Технический Университет
Кафедра
«Проектирование и технология электронных и вычислительных систем»
Дисциплина
«Основы РЭС»
Лабораторная работа № 4
«Исследование резонансных цепей»
Выполнил: студент группы 3-5
Демкин А.В.
Проверил преподаватель:
Донцов В.М.
Орел 2011
1. Исследование воздействия прямоугольного видеоимпульса на параллельный колебательный контур.
1.1. Прохождение прямоугольного видеоимпульса через параллельный колебательный контур.
Форма сигнала на входе Форма сигнала на выходе
АЧХ
ФЧХ
R, кОм | L, мГн | C, мкФ | ΔF, кГц | Fr, кГц | τ, мс |
0,47 | 40,6 | 17,84 | 0,019 | 0,187 | 16,5 |
1,622 | 82 | 4,7 | 0,018 | 0,131 | 16,602 |
1,406 | 71,2 | 19,1 | 0,005 | 0,136 | 16,452 |
0,704 | 34,3 | 4,88 | 0,042 | 0,389 | 11,139 |
1,91 | 95,5 | 17,84 | 0,005 | 0,121 | 16,602 |
0,83 | 32,5 | 5,24 | 0,035 | 0,384 | 14,881 |
Частота затухания: ω=0,208 кГц
Ширина пропускания: H(f)=0,011 кГц
1.2. Прохождение прямоугольного радиоимпульса через параллельный колебательный контур.
Сигнал на выходе цепи
Амплитудный спектр
2. Исследование прохождения амплитудно-модулированного колебания через резонансную цепь.
Форма АМ колебания на выходе цепи
R, кОм | 2 | 0,2 | 1,1 |
m | 0,501 | 0,166 | 0,5 |
ωr, кГц | 0,789 | 1,794 | 1,152 |
3. Исследование прохождения прямоугольного радиоимпульса через режекторный фильтр.
Прохождение прямоугольного радиоимпульса через режекторный фильтр.
Сигнал на выходе
АЧХ
ФЧХ
4. Исследование прохождения амплитудно-модулированного колебания через режекторный фильтр.
Форма АМ колебания на выходе цепи
Вывод: В ходе выполнения лабораторной работы я ознакомился со свойствами резонансных цепей и их влиянием на входной сигнал. Я выяснил, что параллельный контур имеет максимальное сопротивление на резонансной частоте, а последовательный контур имеет минимальное сопротивление на резонансной частоте (потому он и носит название «режекторный», что значит «вырезающий»). Соответственно, в случае цепи с параллельным контуром сигнал с резонансной частотой будет иметь максимум на выходе цепи, а в случае цепи с последовательным контуром сигнал с резонансной частотой будет иметь минимум на выходе цепи.
Ответы на контрольные вопросы:
Запишите выражение для входного сопротивления последовательного колебательного контура.
Ответ: .
Изобразите АЧХ и ФЧХ цепи, образованной последовательным колебательным контуром. Выходной сигнал снимается с конденсатора.
Ответ:
АЧХ ФЧХ
Поясните, что такое резонансная характеристика параллельного колебательного контура.
Ответ: Зависимость напряжения на контуре от частоты, отнесенная к напряжению на резонансной частоте, называют резонансной характеристикой контура.
Поясните смысл высказывания: "Сопротивление цепи имеет емкостной характер".
Ответ: Когда реактивный элемент емкости по параметрам выше остальных элементов, то цепь имеет емкостной характер.
Дополнительно: Входное сопротивление параллельного колебательного контура на резонансной частоте чисто активно и равно R. При уменьшении частоты, модуль сопротивления уменьшается, появляется фазовый сдвиг между током и напряжением, сопротивление контура приобретает индуктивный характер. При увеличении частоты возбуждения, входное сопротивление контура становиться емкостным.
В данной лабораторной работе исследуется идеализированные цепи. Поясните, в чем их отличие от реальных цепей?
Ответ: Не учитываются потери и помехи.
Дайте определение понятию "добротность" резонансной системы.
Ответ: Добротностью резонансной системы Q называется отношение между характеристическим сопротивлением контура ρ и резонансным эквивалентным сопротивлением R. Для последовательного колебательного контура это отношение имеет вид , где ; для параллельного колебательного контура отношение имеет вид . Добротность показывает, во сколько раз волновое сопротивление больше активного и во сколько раз напряжение на индуктивности или емкости больше напряжения на активном сопротивлении или больше выходного напряжения при резонансе. Волновое сопротивление – это индуктивное сопротивление катушки или емкостное сопротивление конденсатора на резонансной частоте.
Как определяется полоса пропускания колебательного контура? Как значение полосы пропускания связано с параметрами элементов контура?
Ответ: Полоса пропускания – это интервал частот вблизи резонансной частоты, в которой модуль коэффициента передачи меняется от 0 до от максимального значения (соответственно, амплитуда тока или напряжения уменьшается до ≈0,707 от их значения при резонансе). Это соответствует уменьшению мощности в 2 раза. Ширина резонансной характеристики определяется добротностью контура: . Чем больше добротность контура, тем резонансная кривая (АЧХ) уже. Если необходимо сузить полосу пропускания, нужно увеличить добротность контура, например увеличением индуктивности и соответствующим уменьшением емкости для сохранения резонансной частоты. Если необходимо расширить полосу пропускания, это можно сделать подключением к контуру дополнительного шунтирующего конденсатора.
Как ведет себя резонансная характеристика контура вдали от резонансной частоты?
Ответ: Вдали от резонансной частоты амплитуда колебания практически не зависит от частоты колебания.
Почему частота собственных затухающих колебаний в контуре отличается от резонансной частоты?
Ответ: После воздействии на колебательный контур короткого импульса или подключения к контуру заряженного конденсатора в цепи возникают затухающие колебания. Затухание колебаний обусловлено наличием у элементов контура собственного активного сопротивления. В случае периодического переходного процесса, частоту свободных колебаний можно определить по формуле: , где определяет затухание колебаний (колебания затухают по экспоненциальному закону, входит в показатель экспоненты). Резонансная же частота контура определяется по формуле .
Другие работы по теме:
Контакторы и магнитные пускатели 2
Text Graphics Магнитные пускатели и контакторы Graphics Конструкция магнитного пускателя Graphics Принцип работы нереверсивного магнитного пускателя
Лабораторная работа по Физике 2
Цель работы: Экспериментальная проверка справедливости эквивалентных преобразований схем электрических цепей. Закрепления практических навыков использования методов анализа электрических цепей. Экспериментальная проверка результатов расчета
Основные законы электрических цепей
Федеральное агентство ж/д транспорта Уральский Государственный Университет Путей Сообщения Кафедра ТОЭ Отчет по лабораторной работе на тему: «Основные законы электрических цепей»
Опытная проверка расчета нелинейных цепей
Лабораторная работа Тема : Опытная проверка расчёта нелинейных цепей Цель: Научиться опытным путём рассчитывать нелинейные цепи. Параллельное соединение нелинейных элементов изображено на рисунке 1.
Исследование цепей постоянного тока
Преобразование источника тока в эквивалентный ему источник. Расчет собственного сопротивления контуров и сопротивления, находящиеся на границе. Расчет методом узловых потенциалов. Составление расширенной матрицы, состоящей из проводимостей и токов.
Изображение токов и напряжений комплексными числами
Связь комплексных амплитуд тока и напряжения в пассивных элементах электрической цепи. Законы Кирхгофа для токов и напряжений, представленных комплексными амплитудами. Применение при расчёте трёхфазных цепей.
Теория электрических цепей
Определение потребляемой мощности, отдаваемой всеми источниками, нахождение тока. Расчет значений реактивных сопротивлений в цепи, проверка найденных токов с помощью потенциальной диаграммы. Построение графиков изменения токов с помощью программы Mathcad.
Связанные контуры с ёмкостной и индуктивной связью
Виды связи между контурами. Использование связанных и колебательных контуров для селекции колебаний по частоте. Система связанных контуров при индуктивной связи. Окончательное выражение связанных контуров. Замещения связанных контуров с емкостной связью.
Расчет усилителя низкой частоты
Реферат Курсовая работа оформлена на 35 страницах машинописного текста, содержит 18 рисунков, 16 источников использованной литературы и 5 приложений.
Основы теории цепей
Нижегородский Государственный Технический Университет Курсовая работа по предмету : «Основы теории цепей». Выполнил: Проверил : г. Нижний Новгород
Динамический расчет токарно-винторезного станка 16Б04А
Поиск собственных частот элементов токарно-винторезного станка и их резонансных амплитуд с помощью программы MathCAD. Массы и жёсткости компонентов. Расчет режимов резания и осевой силы. Корректировка скорости резания. Выбор необходимых коэффициентов.
Решение размерных цепей методом полной взаимозаменяемости
Методика и основные этапы решения размерных цепей методом полной взаимозаменяемости, порядок проведения прямых и обратных расчетов. Определение координаты середины поля допуска замыкающего звена, допуска замыкающего звена по известной зависимости.
Основы теории электрических цепей
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Республиканский институт высшей школы» Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
ргтэу
История мировых гостиничных цепей Основные модели организации мировых гостиничных цепей История создания и развития гостиничной цепи Хилтон
«Кинетический фазовый контраст в атомно-силовой микроскопии»
Относительная простота интерпретации получаемых изображений при высокой разрешающей способности и прецизионной точности измерений зондовой микроскопии позволяет решать многочисленные задачи, которые невозможно решить другими экспериментальными методами
Челкаш и Гаврила в рассказе М. Горького «Челкаш»
Рассказ начинается с описания гавани: “Звон якорных цепей, глухой стук дерева, дребезжание извоз-чих телег...” Далее автор описывает появление в гавани Челкаша, старого травленного волка, хорошо знакомого гаванскому люду.
Исследование цепей постоянного тока 2
Лабораторная работа №1 Исследование цепей постоянного тока Цель: Провести анализ цепей постоянного тока. Проанализировать влияние вида резисторов на параметры режима электрической цепи. Проверить выполнение законов Кирхгофа и баланса мощностей.
Метод наложения
Принцип наложения. Основным свойством линейной электрической цепи является принцип наложения (принцип суперпозиции): реакция линейной электрической цепи на совокупность воздействий равна сумме реакций, вызываемых в той же цепи каждым из воздействий в отдельности. На этом принципе основан метод расчёта сложных цепей – метод наложения.
Модернизация электронного термометра
Теоретические основы методов расчета корректирующих цепей САУ и исследование их устойчивости. Особенности модернизации электронного термометра с использованием корректирующей цепи последовательного типа. Исследование устойчивости типовых звеньев САУ.
План по многоканальной связи
Рассмотрены принципы образования современных многоканальных систем, построение стандартных каналов тч, групповых и линейных трактов и их использование для передачи различных видов сигналов (телефонных, телеграфных, фототелеграфных, сигналов вещания и др.). Дано понятие о системе ТАСИ и вокодерах.
Расчёт цепей на переходные процессы
Расчёт и исследование электрических цепей при переходных процессах: до коммутации; установившийся режим; переходной процесс; график. Особенности применения классического и операторного метода при решении задач. Вид характерного уравнения с неизвестным.
Совет украинского казачества
План Введение 1 История создания 2 Структура Совета украинского казачества 3 Задачи Совета украинского казачества 4 Взаимодействие с органами государственной власти
Моделирование электрических цепей с нелинейными элементами
Моделирование схем с резистивным нелинейным элементом. Исследование характеристик транзистора. Графический ввод, редактирование и анализ принципиальных схем в режимах анализа переходных процессов, частотного анализа и анализа в режиме постоянного тока.
Нуклеиновые кислоты
Это высокомолекулярные биополимеры. Впервые были обнаружены в ядре в конце 19в., хотя они есть и в цитоплазме. Они состоят из мономеров, сложных химических соединений, - нуклеотид.
Автокатализ
Автокатализ, ускорение реакции, обусловленное накоплением конечного или промежуточного продукта, обладающего каталитическим действием в данной реакции.