Мурманский государственный педагогический институт

МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Лабораторная работа № 2.

Колебательные контуры.

Цель работы: исследование последовательного, параллельного и связан­ных контуров.

Приборы и принадлежности:

1. Лабораторный стенд.

2. Измеритель частотных характеристик XI-2.

3. Осциллограф школьный.

4. Проводники, зажимы, отвертка.

Подготовка к работе:

1.Изучить свойства последовательного, параллельного и связанных коле­бательных контуров.

2.Дать определение основных параметров контуров: волновое сопротивле­ние, добротность, полоса пропускания и т.п.

3.Выписать основные формулы, связывающие параметры контуров.

4.Выяснить влияние сопротивления генератора на параметры последова­тельного и параллельного контуров.

5.Ознакомиться с принципом действия XI-2.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Е.М.Гершензон и др. Радиотехника. 1971 г.

2. П.П.Месяцев, А.С.Лившиц. Курс радиотехники 1960 г.

3. Техническое описание прибора XI -2.

ОПИСАНИЕ СХЕМЫ.

Принципиальная электрическая схема приведена на рис.1. Цифрами на схеме обозначены клеммы для подключения приборов. Первая часть схемы, обозначенная пунктиром, представляет собой единичный колеба­тельный контур.

Вторая часть схемы позволяет собрать последовательный контур пу­тем установки перемычки между клеммами 4 или 5. Параллельный контур (перемычки 3-7).

Третья часть схемы - связанные колебательные контуры. Общий выход контуров, обозначенный "┴" - корпус (шасси), не имеет отдельной клеммы.

Основным прибором в работе является измеритель частотных харак­теристик

XI -2. Он позволяет наблюдать на экране осциллографа частот­ную характеристику U_вых f четырехполюсника. Прибор объединяет в себе генератор качающейся частоты (ГКЧ) и осциллограф. Принцип действия прибора заключается в следующем: пилообразное напряжение генератора горизонтальной развертки осциллографа (рис.2) разворачивает луч по горизонтали и одновременно подается на вход генератора частотно - моду­лированных колебаний. На выходе генератора получается напряжение по­стоянной амплитуды, частота которого пропорциональна напряжению раз­вертки (рис.3). Пределы изменения частоты (дивиация) зависят от ампли­туды пилообразного напряжения. С выхода ЧМ генератора U_чм подается на вход четырехполюсника, коэффициент передачи которого зависит от час­тоты.

На выходе его получается напряжение U_вых пропорциональное ко­эффициенту передачи (рис.4). Напряжение U_вых подается на детекторную головку, которая формирует огибающую (рис.5).

Отдетектированное напряжение U_дет с выхода головки подается на вертикальный вход осциллографа.

Таким образом, на экране появляется кривая, соответствующая час­тотной характеристике испытываемого четырехполюсника.

Выполнение работы.
1. Исследование затухающих колебаний в одиночном контуре.

С входа X осциллографа (на задней панели) подать пилообразное на­-
пряжение развертки на клемму 1. Зажим 2 подключить к вертикальному
входу Y, соединить корпуса стенда и осциллографа. Получить на экране
кривую затухающих колебаний, возбуждаемых в контуре L₁, R₁, C₂, С₃

им­пульсами, пилообразного напряжения, поступающими через C₁. Зарисовать
кривую.

Изменяя сопротивление контура R₁, (увеличение по часовой стрелке) наблюдать изменение скорости затухания.

Вывести R₁, измерить соседние амплитуды, определить логарифмический декремент затухания и добротность контура .

2. Исследование свойств последовательного контура.

1. Соединить перемычкой зажимы 4-5. Выход ЧМ / 1x100 / подключить
к зажиму 3, детекторную головку к клемме 4 или 5. Оперируя ручками
ИЧХ получить в интервале 3-8 МГц резонансную кривую контура. Зарисо-­
вать.

2. Изменяя величину R₂ (аналог сопротивления R₁) наблюдать изменение
коэффициента передачи, добротности, полосы пропускания. Зафиксиро-­
вать наблюдения.

3. Вращая ротор конденсатора С₄, наблюдать изменение резонансной частоты. Зафиксировать форму кривой в крайних положениях. Объяснить изменение полосы пропускания и добротности контура.

4. Установить изменение формы резонансной кривой при вдвигании от­вертки внутрь катушки L₂. Объяснить это явление.

5. Подключить детекгорную головку к клемме 6. Получить и зарисовать зависимость тока в контуре от частоты, т.к. R₃ «Z_к , то напряжение, сни­маемое с него пропорционально току и совпадает с ним по фазе.

3. Исследование параллельного контура.

1. Соединить перемычки 3-7 и 4-8. Выход ЧМ подключить к клемме 9, детекторную головку к клемме 3 или 7. Установить частоту 5 мГц, полу­чить резонансную кривую. Зарисовать.

2. Изменяя величину R₂ (сопротивление контура), наблюдать и зафикси­ровать изменение добротности и полосы пропускания контура.

3. Вывести R₂. Изменяя R₅ (аналог R₁), установить влияние сопротивле­ния источника на добротность и полосу пропускания контура. Зафиксиро­вать наблюдения.

4. Подключить детекторную головку к клемме 4 или 8. Зарисовать зави­симость тока в контуре от частоты. Объяснить результат.

4. Исследование связанных контуров.

1. Подключить выход ЧМ к зажиму 11, детекторную головку к 10. Уста­новить частоту примерно 2 мГц. Получить резонансную кривую связанных контуров.

2. Осторожно изменяя соотношение сердечников катушек, установить влияние растройки контуров на форму результирующей частотной харак­теристики. Зарисовать и объяснить характерные кривые.

3. Объяснить назначение резистора R₆.

По окончании наблюдений сформулируйте методику измерения доброт­ности и полосы пропускания контура с помощью ИЧХ. Попытайтесь изме­рить максимальную добротность параллельного контура.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

1. Теоретические сведения.

2. Схема стенда и схема измерений.

3. Результаты наблюдений отдельно по видам контуров. Выводы.

4. Сравнительная характеристика последовательного и параллельного кон­туров

туров по результатам работы.

Дата добавления: 2015-08-28