Файл: Отчет по лабораторной работе. Колебательный контур. Цель работы Исследовать резонансные свойства последовательного и параллельного колебательных контуров, влияние дополнительного сопротивления Rk.docx
Добавлен: 05.05.2024
Просмотров: 15
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Камашева Э.Ф. и Мерзликина К.М.
Отчет по лабораторной работе.
Колебательный контур.
Цель работы:
Исследовать резонансные свойства последовательного и параллельного колебательных контуров, влияние дополнительного сопротивления Rk.
Исследовать фазовый сдвиг между входным и выходным напряжением. Также сравнить результаты эксперимента с теоретически полученной резонансной частотой контура, его добротности.
Задачи:
-
Найти резонансные частоты для контура с разными параметрами; -
Найти добротность контура; -
Получить фигуру Лиссажу; -
Сравнить экспериментальные и теоретические результаты.
Проведение эксперимента:
Упражнение 1:
Исследовать последовательный контур
-
Вычислим значения резонансных частот контура для 2 значений индуктивности и двух делений лимба емкости, заданных преподавателем. Знание резонансной частоты необходимо для правильного выбора диапазона частот генератора.
f11, МГц | f12, МГц | f21, МГц | f22, МГц | L1 , мкГн | L2, мкГн | C1, пФ | C2, пФ |
0,53 | 1,16 | 1,69 | 3,68 | 156 | 15,6 | 571 | 120 |
-
Снимем амплитудно-частотную зависимость выходного напряжения на контуре при:
-
выключенном Rk; -
включенном Rk;
А также сразу для разных значений индуктивности и лимба. Определим для каждой кривой полосу пропускания и добротность.
-
Построим нормированные резонансные кривые.
Для колебательного контура с L1=156 мкГн и C1=571 пФ.
Добротность определяется как значение обратное величине относительной ширины пика (разность относительных расстроек) при значении приведенной амплитуды:
Резонансная частота f=0,5 МГц
Полоса пропускания ∆f=(0,52-0,475) МГц= 0,045 МГц
Добротность данного контура ; 13,4
Для колебательного контура с L1=156 мкГн и C2=120 пФ.
Резонансная частота f=0,82 МГц
Полоса пропускания ∆f=(0,835-0,78) МГц= 0,055 МГц
Добротность данного контура ;
Для колебательного контура с L2=15,6 мкГн и C1=571 пФ.
При выкл.
Резонансная частота f=1,45 МГц
Полоса пропускания ∆f=(1,60-1,30) МГц= 0,30 МГц
Добротность данного контура R вкл
При вкл.
Резонансная частота f=1,45 МГц
Полоса пропускания ∆f=(1,56-1,34) МГц= 0,22 МГц
Добротность данного контура R вкл
Для колебательного контура с L2=15,6 мкГн и C2= 120 пФ.
При выкл.
Резонансная частота f=2,7 МГц
Полоса пропускания ∆f=(2,86-2,55) МГц= 0,31 МГц
Добротность данного контура R вкл.
При вкл.
Резонансная частота f=2,75 МГц
Полоса пропускания ∆f=(2,94-2,55) МГц= 0,39МГц
Добротность данного контура R вкл.
-
С помощью осциллографа получили фигуры Лиссажу и исследовали фазовый сдвиг между входным и выходным напряжением в зависимости от частоты.
| |
| |
| |
Упражнение 2: Исследование параллельного контура.
-
Повторили пункты 1-3 для параллельного контура. А так же вычислили значения резонансного сопротивления контура по формуле:
где RL – вышеуказанное сопротивление потерь в контуре.
Вычислили значение добротности контура по формуле:
(RГ – выходное сопротивление генератора стандартных сигналов, равное 34 Ома, которым можно пренебречь по сравнению с .
Д ля колебательного контура с L1=156 мкГн и C1=571 пФ.
Резонансное сопротивление
Резонансная частота f=0,77 МГц
Полоса пропускания ∆f=(0,88-0,68) МГц= 0,22 МГц
Добротность данного контура ;
Для колебательного контура с L1=156 мкГн и C2=120 пФ.
Резонансное сопротивление
Резонансная частота f=0,52 МГц
Полоса пропускания ∆f=(0,64-0,42) МГц= 0,22 МГц
Добротность данного контура ;
Для колебательного контура с L2=15,6 мкГн и C1=571 пФ.
Резонансное сопротивление
При выкл.
Резонансная частота f=2,3 МГц
Полоса пропускания ∆f=(2,81-1,4) МГц= 1,41 МГц
Добротность данного контура ;
При вкл.
Резонансная частота f=2,2 МГц
Полоса пропускания ∆f=(2,81-1,2) МГц= 1,61 МГц
Добротность данного контура ;
Для колебательного контура с L2=15,6 мкГн и C2=120 пФ.
Резонансное сопротивление
При выкл.
Резонансная частота f=1,45 МГц
Полоса пропускания ∆f=(2,45-0,4) МГц= 2,05 МГц
Добротность данного контура ;
При вкл.
Резонансная частота f=1,55 МГц
Полоса пропускания ∆f=(2,45-0,25) МГц= 2,2 МГц
Добротность данного контура ;
-
С помощью осциллографа получили фигуры Лиссажу и исследовали фазовый сдвиг между входным и выходным напряжением в зависимости от частоты.
| |
| |
| |
Вывод: В ходе выполнения данной работ исследовали резонансные свойства последовательного и параллельного колебательных контуров, а также влияние дополнительного сопротивления . Получили, что при данных значениях индуктивности и ёмкости реактивных компонент колебательного контура его добротность менялась в небольшом интервале (порядка единиц).
Также мы ознакомились с основными характеристиками, связанными с колебательным контуром. Пронаблюдали зависимости АЧХ, определили добротность, по полученному графику, сравнили ее с теоретической, которая порой отличались почти в два раза. Сделали вывод о том, что данная идеализация,
учитывая сопротивления катушки и генератора, не является достаточной для точных измерений добротности. С помощью фигур Лиссажу исследовали фазовый сдвиг между входным и выходным напряжением.