МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ІКТА
кафедра БІТ
З В І Т
до лабораторної роботи №5
з курсу: «Основи теорії кіл, сигнали та процеси в інформаційно-комунікаційних системах, частина 2»
на тему: «Коливальні контури»
Варіант 11
Мета роботи
Ознайомитися з основними параметрами і характеристиками коливальних контурів і отримати їх амплітудно-частотні характеристики.
Теоретичні відомості
Частотно-вибіркові пристрої призначені для виділення, підсилення або генерації сигналів на визначених робочих частотах.
Резонансний режим – це такий режим роботи кола, що містить хоча би одну індуктивність і хоча би одну ємність, під час якого вхідний опір є чисто активним.
Розрізняють два основних резонансних режими:
резонанс наруг;
резонанс струмів.
Резонанс напруг – це такий режим роботи кола, що містить послідовно поєднані ємності й індуктивності, під час якого вхідний реактивний опір дорівнює нулю, а струм на вході співпадає за фазою зі вхідною напругою. Резонанс наруг відбувається в так званому послідовному коливальному контурі – рис.4.а). У такому контурі індуктивний опір компенсується ємнісним:
, а сумарна реактивна потужність .
Домогтися резонансу можна змінюючи частоту, ємність, індуктивність.
Вводимо наступні поняття:
1) резонансна частота – частота під час резонансу , яка знаходиться з умови: ; (1)
2) хвильовий (характеристичний) опір - це ємнісний або індуктивний опір під час резонансу, тобто ; (2)
3) добротність контуру – це відношення напруги на ємності чи напруги на індуктивності до вхідної напруги; показує в скільки разів напруга на ємності чи напруга на індуктивності більше напруги на вході під час резонансу:
. (3)
Резонанс струмів – такий режим роботи кола, що містить паралельне з’єднанні ємності й індуктивності рис.1.б), за якого вхідна реактивна провідність дорівнює нулю, а струм співпадає за фазою з напругою на вході кола. Під час резонансу струмів струми в паралельних вітках можуть бути значно більшими, ніж в загальній вітці, індуктивна реактивна провідність компенсується ємнісною, реактивна потужність дорівнює нулю:
Отримати резонанс струмів можна змінюючи частоту, ємність, індуктивність.
Амплітудно-частотні характеристики (АЧХ) коливального контуру – це залежності різних параметрів контуру від частоти.
Фазочастотна характеристика (ФЧХ) – це залежність кута зсуву фаз від частоти.
Порядок виконання роботи
1. Розрахувати значення елементів схеми рис. 1а) та 1б) відповідно до номера варіанту у таблиці 1 використовуючи формули (1).
Таблиця1. Варіанти значень елементів схем рис.1а), 1б).
№
,кГц
, мГн
, пФ
, Ом
11
480
-
400
50
2. Синтезувати схему послідовного коливального контура рис.1.а), за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати джерело напруги V1, яке генерує сигнал з амплітудою 1В і частотою =1МГц. Зняти амплітудно-частотні та фазочастотні характеристики послідовного коливального контура .
3. З АЧХ визначити резонансну частоту і порівняти з даними табл.1. Розрахувати хвильовий опір та добротність контура (2) і (3). Дослідити вплив L і C на АЧХ та ФЧХ, зробити висновки.
4. Синтезувати схему паралельного коливального контура рис.1.б), за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати джерело напруги V1, яке генерує сигнал з амплітудою 1В і частотою резонансу =1МГц.
5. З АЧХ визначити резонансну частоту і порівняти з даними табл.1. Розрахувати хвильовий опір та добротність контура (2) і (3). Дослідити вплив L і C на АЧХ та ФЧХ, зробити висновки.
6. Синтезувати схеми індуктивно-зв’язаних ланцюгів рис.2.а) та 2.б), за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати джерело напруги V1, яке генерує сигнал з амплітудою 1В і частотою =1МГц і коефіцієнтом з...
