Анализ колебательных контуров
В данном разделе необходимо рассчитать параметры колебательного контура и построить его входные и передаточные характеристики.
Номер варианта берется из таблицы 6. Для определения номера варианта необходимо взять последнюю цифру зачетной книжки.
Номер подварианта берется из таблицы 7. Он соответствует номеру фамилии студента в списке журнала. Если номер в списке журнала от 11 до 20, то номер подварианта определяется по формуле:
NПВ=20-NСЖ
где NСЖ – номер фамилии студента в списке журнала.
Если номер в списке журнала от 21 до 30, то номер подварианта определяется по формуле:
NПВ=30-NСЖ
где NСЖ – номер фамилии студента в списке журнала.
Когда задача будет рассчитана, в конце раздела необходимо все расчеты свести в таблицу 5. В этой таблице, практически для всех величин указаны две единицы измерения. Какую из них использовать решает студент сам.
Таблица 5 – Результаты расчетов для колебательного контура
| Расчетные данные | Условие расчета | ||
| R0=0 RН =∞ | R0подключено, RН =∞ | R0=0 RН подключена | |
| f0,Гц (КГц) | |||
| ρ,Ом (КОм) | |||
| XL,Ом (КОм) | |||
| XC,Ом (КОм) | |||
| X,Ом (КОм) | |||
| ZВХ, Ом (КОм) | |||
| Q | |||
| UC, В | |||
| UL, В | |||
| I, А (мА) | |||
| P, Вт (мВт) | |||
| П0,707 ,Гц (КГц) | |||
При построении АЧХ диапазон частот, по которым строятся характеристики, необходимо рассчитать по формуле:
|
|
|
Для построения АЧХ необходимо взять минимум 10 точек, включая нулевую и бесконечно большую частоты, а также резонансную частоту.
Для построения ФЧХ необходимо диапазон от -90о до 90о разбить на 20 точек, включая -90; 0; 90.
По данной задаче, В ЗАКЛЮЧЕНИИ, необходимо сделать вывод: как влияет внутреннее сопротивление генератора и сопротивление нагрузки на параметры избирательной системы.
Задача.
Дан последовательный колебательный контур, к которому подключен идеализированный источник напряжения, как показано на рисунке 11.
| Е |
| L |
| С |
Рисунок 11 – Схема колебательного контура
Необходимо:
1. Рассчитать параметры колебательного контура (резонансную частоту, характеристическое сопротивление, добротность, затухание, полосу пропускания).
2. Рассчитать входное сопротивление контура, сопротивление реактивных элементов, реактивное сопротивление контура, ток, протекающий в цепи, напряжения на всех элементах контура, а так же мощность на резонансной частоте. Построить векторную диаграмму.
|
|
|
3. Построить АЧХ и ФЧХ комплексного входного сопротивления контура и комплексного коэффициента передачи по напряжению.
4. По построенным характеристикам определить полосу пропускания контура. Сравнить полученный графический расчет с математическим, из пункта 1.
5. К колебательному контуру, показанному на рисунке 11, подключить реальный источник напряжения с сопротивлением R0. Нарисуйте полученный колебательный контур и повторно выполните задания 1-4. Поясните, как повлияло появление внутреннего сопротивления генератора на параметры и избирательные свойства контура.
6. К колебательному контуру, показанному на рисунке 11, подключить нагрузку с сопротивлением RН. Нарисуйте полученный колебательный контур и повторно выполните задания 1-4. Поясните, как повлияло появление нагрузки на параметры и избирательные свойства контура.
Таблица 6 – Исходные данные, по вариантам, для расчета колебательного контура
| Номер варианта | Um,В | L,мГн | С, нФ |
| 1 | 20 | 10 | 10 |
| 2 | 19 | 0,3 | 13 |
| 3 | 3 | 4 | 15 |
| 4 | 13 | 5 | 19 |
| 5 | 5 | 1,5 | 6 |
| 6 | 12 | 9 | 14 |
| 7 | 18 | 0,8 | 1 |
| 8 | 16 | 3 | 8 |
| 9 | 2 | 0,9 | 12 |
| 0 | 7 | 6 | 20 |
Таблица 7 – Исходные данные, по подвариантам, для расчета колебательного контура
|
|
|
| Номер подварианта | R0,Ом | RН ,КОм |
| 1 | 316 | 2,4 |
| 2 | 443 | 3 |
| 3 | 303 | 3,3 |
| 4 | 444 | 4,9 |
| 5 | 471 | 2,9 |
| 6 | 467 | 2,7 |
| 7 | 214 | 4,4 |
| 8 | 153 | 3,2 |
| 9 | 338 | 2,1 |
| 10 | 198 | 2 |
Расчет первичных параметров четырехполюсников
В данном разделе необходимо рассчитать первичные параметры простого и составного четырехполюсников.
Номер варианта берется из таблицы 9. Номера варианта определяется по формуле.
NВ=10-NЗК
где NЗК – значение последней цифры зачетной книжки.
Номер подварианта берется из таблицы 10. Он соответствует номеру фамилии студента в списке журнала.
Для расчета, вместо резистивных элементов, схем показанных на рисунке 12, необходимо нарисовать пассивные элементы, в соответствии с вариантом. Вместо обозначений Z1 – Z4необходимо подписать обозначение соответствующих пассивных элементов.
Когда задача будет рассчитана, в конце раздела необходимо все расчеты свести в таблицу 8. В этой таблице, вместе значения «Х» подставляется рассчитываемый первичный параметр. После него необходимо написать соответствующую единицу измерения, если она необходима.
|
|
|
Таблица 8 – Результаты расчетов четырехполюсников
| Расчетные данные | Рассчитываемый четырехполюсник | ||
| Первый простой | Второй простой | Составной четырехполюсник | |
| Х11 | |||
| Х12 | |||
| Х21 | |||
| Х22 | |||
| Z11(jω), Ом |
| ||
| H(jω) |
| ||
| K(jω) |
| ||
Задача.
Для двух четырехполюсников, показанных на рисунке 12, рассчитать первичные параметры, указанные в таблице 10.
Соединить эти четырехполюсники в один составной четырехполюсник по способу, указанному в таблице 10. Нарисовать схему составного четырехполюсника. Рассчитать соответствующий первичный параметр, указанный в таблице 10.
Подключить к составному четырехполюснику нагрузку, с сопротивлением, указанным в таблице 10. Нарисовать схему четырехполюсника. Рассчитать комплексное входное сопротивление, комплексный коэффициент передачи по напряжению, комплексный коэффициент передачи по току, при значении ZН, указанному в таблице 10.
Виды пассивных элементов, используемых в четырехполюсниках, и значения их сопротивлений, необходимо взять из таблицы 9.
| 1 |
| 1’ |
| 2’ |
| Z2 |
| Z3 |
| Z4 |
| 2 |
| 2’ |
| 1 |
| 1’ |
| 2 |
| Z1 |
Рисунок 12 – Схемы четырехполюсников
Таблица 9 –Исходные данные, по вариантам, для расчета четырехполюсника
| Номер варианта | Вид пассивного элемента | R, Ом | ХL,Ом | ХC,Ом | |||
| Z1 | Z2 | Z3 | Z4 | ||||
| 1 | R | C | L | R | 114 | 156 | 121 |
| 2 | L | R | C | R | 118 | 173 | 111 |
| 3 | C | R | R | L | 198 | 148 | 174 |
| 4 | R | L | C | R | 171 | 145 | 187 |
| 5 | L | R | C | R | 142 | 152 | 131 |
| 6 | C | R | R | L | 152 | 193 | 154 |
| 7 | R | C | L | R | 102 | 172 | 168 |
| 8 | L | R | C | R | 180 | 111 | 175 |
| 9 | C | R | R | L | 129 | 169 | 179 |
| 0 | R | L | C | R | 110 | 115 | 156 |
Таблица 10–Исходные данные, по подвариантам, для расчета четырехполюсника
| Номер подварианта | Первичный параметр | Способ соединения | ZН, Ом |
| 1 | Z | Параллельное | 168 |
| 2 | А | Параллельное | 194 |
| 3 | В | Параллельное | 106 |
| 4 | Н | Параллельное | 143 |
| 5 | G | Параллельное | 135 |
| 6 | Y | Последовательное | 182 |
| 7 | А | Последовательное | 103 |
| 8 | В | Последовательное | 178 |
| 9 | Н | Последовательное | 157 |
| 10 | G | Последовательное | 164 |
| 11 | Z | Каскадное | 118 |
| 12 | Y | Каскадное | 148 |
| 13 | В | Каскадное | 192 |
| 14 | Н | Каскадное | 106 |
| 15 | G | Каскадное | 131 |
| 16 | Z | Последовательно-параллельное | 128 |
| 17 | Y | Последовательно-параллельное | 177 |
| 18 | В | Последовательно-параллельное | 121 |
| 19 | А | Последовательно-параллельное | 113 |
| 20 | G | Последовательно-параллельное | 190 |
| 21 | Z | Параллельно-последовательное | 179 |
| 22 | Y | Параллельно-последовательное | 143 |
| 23 | В | Параллельно-последовательное | 189 |
| 24 | А | Параллельно-последовательное | 166 |
| 25 | Н | Параллельно-последовательное | 101 |
Заключение
В заключение подводится итог проделанной работе. Необходимо описать результаты расчетов по каждому разделу.
По первому разделу необходимо сравнить результаты расчетов по всем пяти методам и сделать вывод об их схожести, а так же написать причины, почему они не равны. Так же напишите вывод о балансе мощностей.
По второму разделу надо сделать вывод схожести результатов расчетов и векторных диаграмм.
По третьему разделу необходимо сделать вывод, как влияет внутреннее сопротивление генератора и нагрузки на параметры колебательного контура.
По четвертому разделу необходимо написать об изученной методике расчета первичных параметров четырехполюсников, и для чего они рассчитываются.
Заключение должно быть не менее одной страницы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бакалов В. П., Дмитриков В. Ф., Крук Б. И. Основы теории цепей: Учебное пособие для вузов. — Москва: Горячая линия–Телеком 2013 г.— 596 с. — Электронное издание.
2. Попов В. П. Основы теории цепей: учеб.для вузов / В. П. Попов. - Изд. 6-е, исп.- М.: Высш. шк., 2007.
3. Батура М.П. Теория электрических цепей [Электронный ресурс]: учебник/ Батура М.П., Кузнецов А.П., Курулев А.П.— Электрон.текстовые данные.— Минск: Вышэйшая школа, 2015.— 607 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/20147.
4. Соболев В.Н. Теория электрических цепей [Электронный ресурс]: учебное пособие для вузов/ Соболев В.Н.— Электрон.текстовые данные.— М.: Горячая линия - Телеком, 2014.— 502 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/25088.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 221; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!