Список используемых источников

1 Ушаков П.А. Цепи и сигналы электросвязи: учебник для студ. учреждений сред.проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 352 с. ISBN 978-5-7695-5669-2

2 Каганов В.И. Радиотехнические цепи и сигналы. Компьютеризированный курс. Учебное пособие. – М.: ФОРУМ, 2011. – 432 с. ISBN5-8199-0151-7

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА

Цель работы: исследовать частотную и временную характеристики последовательного контура и влияние добротности на время установления колебаний в контуре.

Студент должен:

иметь представление:

- об условиях возникновения вынужденных колебаний;

знать:

- физические процессы вынужденных колебаний в последовательном контуре;

- резонансные характеристики и избирательные свойства контура;

- область применения последовательного контура;

уметь:

- настраивать контур на заданную частоту;

- определять резонансную частоту контура;

- анализировать работу контура по характеристикам и параметрам;

- решать задачи по определению параметров контура.

 

Приборы и оборудование: ПК, программное обеспечение EWB5.12, MathCad 12. Виртуальный генератор импульсов, осциллограф.

 

ЗАДАНИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

С помощью САПР Multisim 12.0 исследовать характеристики последовательного колебательного контура, с помощью пакета MathCad14 сравнить экспериментальные и расчетные значения параметров.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Последовательным колебательным контуром называют цепь, со­держащую последовательно соединенные конденсатор, катушку и ре­зистор (рисунок 1).

Рисунок 1 – Последовательный колебательный контур

 

В последовательном контуре в качестве источника сигнала используется источник напряжения. Используя метод ком­плексных амплитуд, получим комплексный коэффициент передачи цепи:

(1)

В знаменателе этого выражения находится комплексное сопротив­ление последовательно соединенных резистора, катушки и конденсатора.

Частота ω_р, на которой это сопротивление становится вещественным, называется резонансной частотой. На этой частоте (ω_р L -1/ ω_р C) = 0. Отсюда

(2)

Для описания последова­тельного контура используют:

(3)

где ρ – характеристическое со­противление;

Q – добротность колебательного контура.

На резонансной частоте сопротивление катушки и конденсатора взаимно скомпенсированы и коэффициент передачи по напряжению равен единице. Если частота отклоняется от резонансной, то выходное на­пряжение уменьшается, так как взаимной компенсации сопротивле­ний катушки и конденсатора не происходит и ток в цепи уменьшается.

АЧХ последовательного контура равна:

(4)

где введена расстройка контура

∆ f = f - f_p,

где f = ω / 2π – частота входно­го сигнала,

f_p = ω _p / 2π – резонансная частота.

График АЧХ приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Амплитудно-частотная характеристика последовательного колебательного контура

 

Как видим, последовательный колебательный контур можно использовать в качестве полосового фильтра. Приравнивая значение АЧХ уровню 0,707, получим формулу для полосы пропуска­ния колебательного контура:

П = fp / Q

(5)

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ