Измерение параметров пассивного четырехполюсника

 

В лабораторной работе используются приборы: ПЭВМ, генератор гар-

монических сигналов, магазин сопротивлений Р-33, милливольтметр, лабора-

торный макет.

 

3.3.1. Определение входного сопротивления четырехполюсника с помощью уравновешенных мостов, моделируемых на ПЭВМ

 

1) Измерить входное сопротивление ЧП, схема и параметры которого заранее заданы преподавателем и исполнителю неизвестны, в предельных режимах:

х.х.пр – холостой ход, прямая передача;

х.х.обр – холостой ход, обратная передача;

к.з.пр – короткое замыкание, прямая передача;

к.з.обр – короткое замыкание, обратная передача.

Перед началом измерений необходимо ознакомиться со схемой включения приборов (см. рис. 1.1), с условными обозначениями шкал магазинов R_э, C_э, типом включения (Т), «помощью» (Н) и вспомнить (или повторить) порядок уравновешивания моста переменного тока (см. лабораторные работы 1, 2). Частота задается преподавателем.

Внимание. Запрещается выход из программы без разрешения преподавателя до полного выполнения п. 3.3.1.

2) Обработать полученные значения R_э и C_э по формулам (1.8), (1.9), проверить правильность расчетов по формуле (3.17).

 

3.3.2. Определение параметров и схемы четырехполюсника

 

1) Рассчитать характеристические параметры и коэффициенты основных уравнений передачи ЧП по формулам (3.19) – (3.27).

2) Проверить правильность расчетов по формуле (3.6).

3) Сравнить полученную матрицу (А)-параметров с матрицами канонических ЧП (Г-, Т-, П-образного, обратного Г-образного), выбрать схему, соответствующую полученным данным, и рассчитать ее элементы (R, L, C), решив систему уравнений.

 

3.3.3. Измерение собственного затухания четырехполюсника

 

1) Собрать схему измерений, приведенную на рис. 3.2, используя лабораторный макет и данные предыдущих расчетов (п. 3.3.2).

 

 

 

Рис. 3.2. Схема измерения собственного затухания

 

2) Измерить уровни передачи на входе и выходе ЧП.

3) Рассчитать собственное затухание ЧП по формуле:

 

, (3.28)

 

где Р_вх, Р_вых – абсолютные уровни напряжения на входе и выходе ЧП соответственно, дБ.

При обратном направлении передачи сопротивления Z_с1 и Z_с2 меняются местами (или изменяется знак последнего слагаемого).

4) Сравнить данные эксперимента, полученные по формуле (3.28), с результатом расчета а_с по формуле (3.21).

3.3.4. Определение коэффициентов основных уравнений передачи

методом уровней

 

1) Собрать на лабораторном макете схему, приведенную на рис. 3.3, а, для чего необходимо дополнить схему измерения собственного затухания (см. рис. 3.2) сопротивлением R_Ш1. Значение R_Ш1 принять равным 2 % от меньшего из входных сопротивлений короткого замыкания и холостого хода (): R_Ш1» 0,02 |Z_вх|.

 

 

а

 

б

 

Рис. 3.3. Схема определения коэффициентов уравнений передачи

методом уровней

2) Измерить уровни напряжения на входе и выходе ЧП, а также на R_Ш1, подключая измерительный прибор с помощью соединительных проводов к соответствующим клеммам макета в режимах холостого хода и короткого замыкания (всего пять отсчетов). Значения токов вычислите по закону Ома, используя падение напряжения на R_Ш1.

3) Собрать схему, приведенную на рис. 3.3, б, и измерить уровень напряжения на сопротивлении R_Ш2.

4) Вывести формулы (А)-коэффициентов через уровни. Рассчитать числовые значения этих параметров по измеренным уровням напряжения.

5) Сопоставить полученные результаты с данными расчета в п. 3.3.2. Сделать выводы и записать в отчет.

 

Содержание отчета

1) Схемы измерений и основные расчетные формулы.

2) Результаты измерений и расчетов.

3) Ответы на контрольные вопросы.

 

 

3.5. Контрольные вопросы

1) Каков физический смысл коэффициентов уравнений передачи сигналов?

2) Что такое характеристические параметры, каков их физический смысл?

3) Чем характеристические параметры отличаются от повторных, рабочих?

4) От чего зависит входное сопротивление ЧП?

5) Как записывается условие согласованной нагрузки при прямом и обратном направлениях передачи сигналов через ЧП?

6) Как по результатам измерений определить, является ли ЧП пассивным, симметричным?

7) Как по (А)-матрице различить симметричную и несимметричную схемы ЧП?

 

Лабораторная работа 4