Лабораторна робота № 9. Дослідження коливальних контурів

ДОСЛІДЖЕННЯ КОЛИВАЛЬНИХ КОНТУРІВ

Мета роботи: зняти та проаналізувати характеристики послідовного, паралельного та зв'язаних коливальних контурів

1 Короткі теоретичні відомості

Жоден з радіоелектронних апаратів не буває без коливальних систем, які залежно від розташуванняїх в електричній схемі можуть виконувати різні функції. Коливальним контуром називається електричне коло, що складається з елементів R, L і С й у якому можуть виникати коливання, які визначаються параметрами контуру (рис. 9.1, а).

Рисунок 9.1 – Типи коливальних контурів

Резистор R є активним елементом контуру. На ньо­му виділяється теплова енергія. Індуктивна котушка L і конденсатор С – реактивні елементи контуру. В ін­дуктивній котушці струм випереджає напругу на кут 90°; її опір визначається виразом

(9.1)

Струм, який проходить через конденсатор, відстає від прикладеної напруги на кут 90°. Опір конденса­тора можна розрахувати за формулою

(9.2)

Якщо до послідовного коливання контуру (рис. 9.1, б) приєднати зовнішній генератор G, то за умови в контурі виникає резонанс напруг. При цьо­му частота генератора збігається з власною частотою контуру. При розстроюванні генератора відносно ре­зонансної частоти опір контуру зростає, а струм зменшується (рис. 9.1, в).

У паралельному коливальному контурі (рис. 9.1, г) при збігу частот зовнішнього генератора G та конту­ру настає резонанс струмів.

Найчастіше застосовуються зв'язані коливальні контури. Взаємний вплив контурів здійснюється через елемент зв'язку між ними. Зв'язок може бути транс­форматорним, автотрансформаторним і ємнісним. На рис. 9.1, д показано зв'язані коливальні контуриіз зовнішньоємнісним зв'язком між ними.

Для виконання цієї лабораторної роботи необхідно вивчити теоретичні положення та вибрати вимірюваль­ні прилади, виходячи зі схеми дослідження.

2 Порядок виконання роботи

2.1 Ознайомитися з лабораторною установкою.

2.2 Скласти електричну схему згідно рис. 9.2, а, б.

2.3 Для зняття АЧХ послідовного коливального контуру приєднати вимірювальні прилади. На генера­торі G встановити частоту 465 кГц. Обертаючи осердя індуктивної котушки L, добитися максимальної напру­ги на контурі за вольтметром, що відповідає резонансу напруг у контурі.

2.4 Замінити частоту генератора в обидва боки від частоти 465 кГц і виміряти напругу на контурі електронним вольтметром. Амплітуду сигналу можна контролювати також за допомогою осцилографа. Ре­зультати вимірювань занести в табл. 9.1.

2.5 Повторити п. 4, міняючи опір резистора R: 0 Ом; 51 Ом і 100 Ом.

Таблиця 9.1

Відхилення частоти , кГц	-60	-40	-20

2.6 За даними табл. 9.1 розрахувати нормовані АЧХ контуру та побудувати їх у відповідних координатах.

Рисунок 9.2 – Схема дослідження послідовного а та паралельного б контурів (С – 680 пФ)

2.7 За формулою обчислити доброт­ність коливального контуру та визначити його смугу пропускання за побудованими АЧХ.

2.8 Для зняття АЧХ паралельного коливального контуру повторити п. 3...7, використовуючи схему, наведену на рис. 9.2, б.

2.9 Скласти звіт.

3 Контрольні питання