2015-05-10
691
Исследование пассивного четырёхполюсника.
Цель работы: определение Y- параметров составного четырёхполюсника экспериментальным и расчётным путём, а так же исследование частотных свойств на основании АЧХ и ФЧХ четырёхполюсника.
Порядок выполнения работы:
1. По результатам измерений напряжения 
и токов 
и 
в схеме компьютерного моделирования, показанной на рис.1 и рис.2 определить Y – параметры первого простого четырёхполюсника:
(1) 
(2)
В формулы (1) и (2) необходимо подставлять комплексные действующие значения напряжения и токов. Расчет начальной фазы тока производится с помощью осциллографа. На рис.3 в качестве примера представлены две осциллограммы, одна из которых соответствует напряжению на входе четырёхполюсника с начальной фазой Ψu = 0, а вторая – току, начальная фаза которого находится по модулю, как разность Т2 – Т1 в микросекундах. Знак начальной фазы Ψi тока положителен, когда синусоидальная функция тока i(t) смещена влево относительно u(t) при переходе отрицательной полуволны в положительную.
|
|
|
Рис.1
Рис.2
Рис.3
Начальная фаза Ψi тока должна быть записана в градусах или в радианах. С этой целью необходимо найти период Т (сек.) по заданному значению частоты f (Гц) источника питания. После чего определить Ψi по формуле:
Ψi = 
(3)
Так как в работе исследуются симметричные четырёхполюсники, то для расчёта параметров 
и 
следует воспользоваться соотношениями:
= 
и 
(4)
Результаты измерений и расчёта параметров по опытным данным представить в табличной форме.
Таблица 1
| U | I1k | Ψi | I2k | Ψi |
| =
|
2. Исследовать частотные свойства первого четырёхполюсника. Схема для компьютерного моделирования показана на рис.4
Рис.4
В результате моделирования должны быть построены АЧХ и ФЧХ четырёхполюсника, полученные с помощью боде – плоттера и меню Analysis.
В качестве примера характеристики четырёхполюсника, полученные в меню Analysis, представлены на рис.5.
Рис.5
3.. По результатам измерений напряжения и токов и в схеме компьютерного моделирования, показанной на рис.6 и рис.7 определить Y – параметры второго простого четырёхполюсника.
Рис.6
Рис.7
Расчёт параметров 
производится в порядке, рассмотренном в пункте 1 работы. Результаты измерений и расчёта параметров по опытным данным представить в табличной форме.
Таблица 2
| U | I1k | Ψi | I2k | Ψi | 
|  = 
|
4. Исследовать частотные свойства второго простого четырёхполюсника. Исследования частотных характеристик производится с помощью боде – плоттера и меню Analysis в том же порядке, как в пункте 2. (см. рис.4 и рис.5).
|
|
|
5. Найти по данным компьютерного моделирования процессов в схемах простых четырёхполюсников Y – параметры составного четырёхполюсника (двойного Т – образного моста) рис.8.
6. Исследовать частотные характеристики двойного Т - образного моста с помощью боде – плоттера и меню Analysis. В качестве примера АЧХ и ФЧХ составного четырёхполюсника показаны на рис.9 и рис.10.
7. Выполнить расчёт Y – параметров составного четырёхполюсника и передаточной функции по напряжению в пакете Mathcad.
8. Получить выражения и построить графики АЧХ и ФЧХ передаточной функции в пакете Mathcad.
9. Сделать выводы по результатам исследования частотных свойств составного четырёхполюсника и дать оценку различным способам определения параметров четырёхполюсника.
.
Рис.8
Рис.9
Рис.10
