Задание для самостоятельной работы

Цель работы

Целью работы является экспериментальное исследования связанных колебательных контуров.

Задание для самостоятельной работы

2.1. По конспекту лекции и одному из учебников следует ознакомиться с основами теории связанных колебательных контуров.

2.2. Схемы исследования.

Рис. 1 Схема связанных колебательных контуров

Рис. 2 Схема связанных колебательных контуров

2.3. По заданным значениям  рассчитайте одинаковые резонансные частоты магнитосвязанных колебательных контуров по следующим формулам:

Занесите расчетные значения резонансной частоты в заголовок табл. 1.

Таблица 1  Исследование характеристик магнитосвязанных колебательных контуров U=0,8В, f_{0 РАСЧ} = кГц, Q₁ = , Q₂= , d₁= , d₂= , K_кр= .

f0	U2	|K|		ФЧХ, градус

2.4. Собрать измерительную цепь (рис. 1). С₁ и С₂ реализуются одинаковыми емкостями по 25 нФ; индуктивности L₁ и L₂ реализуются равными индуктивностями, сопротивлениями R₁ и R₂ реализуются равными сопротивлениями 100 Ом лабораторного стенда, а паразитные сопротивления r₁ и r₂ позволяют в окрестности резонансной частоты учесть потери в реальных реактивных компонентов колебательного контура. В рассматриваемой первой измерительной схемы второй колебательный контур не замкнут, что обеспечивает в начале исследования отсутствие влияния второго контура на режим цепи.

2.5. Включите генератор стенда в режиме ГГС.

2.6. Изменяя частоту генератора в окрестности расчетного значения собственной частоты, найдите резонансную частоту цепи. Зафиксируйте и запишите измеренное значения резонансной частоты при фиксированном напряжении генератора 0,8 В произведите измерения входного резонансного напряжения U_L10  на катушке индуктивности первого контура. Оцените добротность первого колебательного контура по следующей формуле:

 ,

Так как контуры исследуемой цепи предполагаются одинаковыми, найденное значение позволяет оценить также добротность второго контура

Q₁=Q₂.

Затухания контуров и значения критической связи вычислите по следующим формулам:

.

Запишите в заголовок табл.1 измеренные и рассчитанные значения.

2.7. Замкните второй контур и перемените соединения измерительных приборов так, как показано на второй измерительной схеме (рис. 2). Сравните значения критической связи колебательных контуров и коэффициентов связи.

2.8. На зафиксированной частоте f₀ произведите измерения U₂ выходное напряжения второго контура. Запишите в таблицу найденных значений U₂ напряжения контура и практически нулевое показание фазометра , измеряющего сдвиг фазы этого напряжения относительно напряжения генератора измерительной схемы (рис. 2). Рассматриваемый сдвиг фаз является отсчётной ФЧХ исследуемой двухконтурной цепи на рассматриваемой частоте.

2.9. При фиксированном напряжении 0,8В на входе произведите измерения и занесите в таблицу для 10-12 частот значения напряжения на нагрузке U_{2 и} ФЧХ  При этом 6-8 измерительных частот должны попасть в полосу пропускания на уровне 3дБ. При связи выше критической необходимо, чтобы среди измерительных частот присутствовали частоты в ближайшей окрестности обеих частот связи, на которых будут наблюдаться наибольшие максимальные значения выходного напряжения U_2MM и наибольшие максимальные значения K_MM передаточной функции. Не менее двух измерительных частот должны быть меньше, чем нижняя частота связи, и не менее двух –больше, чем верхняя частот связи.

2.10. Подсчитайте и занесите в таблицу значения АЧХ |К| и ослабления А в децибелах. Для варианта измерений, когда связь контуров равна или выше критической связи, определите экспериментально найденное наибольшее максимальное значение передаточной функции K_MM.

2.11. Постройте в общих осях график АЧХ и ФЧХ покажите на графике граничные частоты полосы пропускания на уровне  3 дБ.